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摘要
针对在考虑自重影响的连续体结构拓扑优化中常见的问题，本研究提出一种新的拓扑优化方法。首先，为避免寄生效应，提出一种带惩罚的固体各向同性材料（SIMP）改进模型，建立刚度模量、质量密度和体积光滑惩罚函数三者间的合理匹配关系。同时，引入密度过滤、Heaviside映射的三场过滤方案，并提出一种低物理密度单元的体积变化率约束措施，从而极大地提高考虑自重效应的结构拓扑问题的优化计算效率，获得清晰的0-1分布。基于上述方法，建立以结构柔顺度最小为目标，同时考虑变体限约束、位移约束以及低物理密度单元的体积变化率约束等措施的优化模型。最后，采用MMA算法对优化模型进行求解，并通过算例验证本研究所提出的方法是正确有效的。
- 出版日期2022
- 单位长沙理工大学
