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结构的平滑拓扑设计,具有最小长度比例和倒角/圆形控制。 (英语) 兹比尔1506.74310

概述:拓扑优化是设计高性能结构的有力工具。然而,拓扑优化后的结构通常具有复杂的几何结构,这使得其制造困难或成本高昂。因此,拓扑优化经常用于产品结构的概念设计。本文提出了一种在固定有限元网格下考虑制造约束的拓扑优化方法。基于浮动投影拓扑优化(FPTO)方法,根据需要控制最小长度比例和倒角/圆角,其中,采用线性材料插值方案,通过浮动投影对基本设计变量施加顺序约束,实现材料0/1分布。通过使用图形细化算法从结构拓扑中提取结构骨架,严格控制最小长度尺度。同时,提出了利用可变滤波半径控制倒角和圆角的边界滤波方法。二维和三维数值算例表明,所提出的拓扑优化算法对于设计具有光滑边界、所需最小长度尺度和倒角/圆角的最刚性结构是有效的,从而提高了其可制造性。

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第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
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全文: 内政部

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