[发明专利]考虑悬挑角及最小尺寸约束的自支撑微结构拓扑优化方法有效
| 申请号： | 201810718231.4 | 申请日： | 2018-06-29 |
| 公开（公告）号： | CN109002598B | 公开（公告）日： | 2020-09-18 |
| 发明（设计）人： | 肖蜜;桂馨;高亮;张严;褚晟;李培根 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | G06F30/17 | 分类号： | G06F30/17;G06F30/23;G06F111/10 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人： | 孔娜;曹葆青 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明属于结构优化设计相关技术领域，其公开了一种考虑悬挑角及最小尺寸约束的自支撑微结构拓扑优化方法，该方法包括以下步骤：(1)对微结构的相对单元密度、材料体积分数、材料属性参数及优化算法参数进行初始化；(2)对所述微结构的相对单元密度进行悬挑角和最小尺寸约束的密度投影，并获得微结构的位移场；(3)获得所述微结构的等效弹性张量，并对微结构拓扑优化模型进行敏度分析，进而构建优化准则以更新微结构的相对单元密度；(4)判断当前的相对单元密度是否满足迭代收敛条件，若满足，则输出最优微结构构型；否则转至步骤(2)。本发明不依赖于工程经验，灵活性较高，且确保微结构具有自支撑性的同时还具有较优的宏观等效性能。 | ||
| 搜索关键词： | 考虑 悬挑角 最小 尺寸 约束 支撑 微结构 拓扑 优化 方法 | ||
【主权项】：
1.一种考虑悬挑角及最小尺寸约束的自支撑微结构拓扑优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)对微结构的相对单元密度、材料体积分数、材料属性参数及优化算法参数进行初始化；(2)对所述微结构的相对单元密度进行悬挑角和最小尺寸约束的密度投影以获得满足悬挑角和最小尺寸约束的单元密度场分布；并对所述微结构进行有限元分析以获得所述微结构的位移场；(3)基于有限元分析及所述位移场来获得所述微结构的等效弹性张量，并对微结构拓扑优化模型进行敏度分析以获得微结构拓扑优化的目标函数及约束条件对相对单元密度的敏度信息，进而构建优化准则以更新微结构的相对单元密度；(4)判断当前的相对单元密度是否满足迭代收敛条件，若满足，则输出最优微结构构型；否则转至步骤(2)。
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