連續(xù)體多工況結構拓撲優(yōu)化研究.pdf

1、結構拓撲優(yōu)化不僅極大改善了結構性能，減少材料浪費，還縮短了研發(fā)周期，提高了設計效率。隨著有限元技術的不斷成熟和優(yōu)化算法的快速發(fā)展，結構輕量化設計受到人們越來越多的關注。結構拓撲優(yōu)化已儼然成為了優(yōu)化領域研究的重要研究方向。而實際結構大多在多種工況下工作，因此，研究多工況拓撲優(yōu)化問題具有較大現(xiàn)實意義。
　　本文首先針對多工況下連續(xù)體結構的剛度優(yōu)化問題，提出了多種工況結構優(yōu)化的性能指標，并分析了基于邏輯AND準則的傳統(tǒng)ESO方法解決多工

2、況拓撲優(yōu)化問題的優(yōu)缺點。針對多工況優(yōu)化本質上屬于多目標問題，提出了線性加權的方法求解該問題。對權系數(shù)的選取做了進一步的分析和討論，分別提出了靜態(tài)加權和動態(tài)加權兩種情況下的權系數(shù)選取公式，較有效的解決了多工況剛度優(yōu)化問題。其次，對Steven提出的極大值極小化方法求解多工況問題進行了分析，指出工況載荷相差較大時拓撲優(yōu)化結構無法反應小載荷工況傳遞路徑的不足。并對此進行了改進，以每個工況單元應力（或應變能）與平均值的比值代替單元應力值，保證小