[發(fā)明專利]基于附加單元的固體重量壓力載荷下的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310143554.2
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN103279591A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷小軍;朱繼宏;孟亮;張亞輝;舒毅瀟;張衛(wèi)紅
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種基于附加單元的固體重量壓力載荷下的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于包括以下步驟：

（a）通過結(jié)構(gòu)的CAD模型建立有限元模型；在固體重物與支撐結(jié)構(gòu)的接觸面（2）上定義附加單元，附加單元楊氏模量比結(jié)構(gòu)材料楊氏模量大1-2個(gè)數(shù)量級(jí)；定義載荷，將固體重物壓力（1）載荷加載到附加單元上；

（b）建立拓?fù)鋬?yōu)化模型為：

findX＝(x₁,x₂,…,x_n)

minΦ(X)

s.t.KU＝F

Gj(X)-G-j≤0,j=1,...,J]]>

式中，X為設(shè)計(jì)域上的單元偽密度向量；n為設(shè)計(jì)變量個(gè)數(shù)；Φ(X)為拓?fù)鋬?yōu)化的目標(biāo)函數(shù)；K為有限元模型總體剛度矩陣；F為節(jié)點(diǎn)等效載荷向量；U為節(jié)點(diǎn)整體位移向量；G_j(X)為第j個(gè)約束函數(shù)；為第j個(gè)約束函數(shù)的上限；J為約束的數(shù)量；

（c）將模型進(jìn)行一次有限元分析；通過優(yōu)化靈敏度分析，求得目標(biāo)函數(shù)和約束條件的靈敏度，選取優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到優(yōu)化結(jié)果。