热弹性结构全局应力约束拓扑优化设计

作者：占金青; 龙良明; 刘敏^*

来源：机械科学与技术, 2019, 38(09): 1386-1392.

DOI：10.13433/j.cnki.1003-8728.20190005

• 热弹性结构
• 拓扑优化
• 全局应力约束
• 改进的P范数
• 热载荷

针对静强度失效问题,提出一种基于全局应力约束的热弹性结构拓扑优化设计方法。考虑热载荷和机械载荷共同作用下,以结构的体积最小化为目标函数,利用应力松弛方法来消除奇异解现象,采用改进的P范数方法将所有的单元应力凝聚化为一个近似等于结构最大应力的全局应力,利用全局应力作为约束,建立热弹性结构全局应力约束拓扑优化模型,采用移动近似线算法进行拓扑优化问题的求解。数值算例表明热弹性结构全局应力约束拓扑优化设计方法是有效的。随着温度载荷增大,应力约束拓扑优化获得的拓扑结构不同,最优结构的用材有所增加。

• 出版日期2019
• 单位华东交通大学机电与车辆工程学院