考虑重叠过滤及稳定性约束的桁架拓扑优化方法

作者：冷国俊; 张卓; 保宏; 杨东武

来源：工程力学, 2013, (02): 8-13.

• 拓扑优化
• 基结构法
• 重叠过滤
• 基频约束
• 稳定性约束 topology optimization
• ground structure method
• overlapping filter
• fundamental eigenvalue constraint
• stability constraint

从工程实际的角度来说,一般不允许结构形式中包含重叠单元。目前桁架拓扑优化的基结构法在选定基节点的情况下一般不建重叠单元,这导致可行域缩小,使优化不能找到更优解,人为增删杆件缺乏科学依据。针对该问题,该文对重叠给出准确的数学描述,建立包含重叠杆的基结构,利用Heaviside函数将拓扑变量连续化处理,使之在优化过程中可以获取目标函数、约束函数的敏度信息,同时考虑在拓扑优化中加入基频约束以避免出现机构,并加入稳定性约束防止出现压杆失稳,通过优化模型实现重叠过滤。最后通过两个案例计算证明可以找到更优解,验证了该方法的有效性。

• 单位
  西安电子科技大学