计算力学学报
計算力學學報
계산역학학보
CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL MECHANICS
2008年
3期
339-344
,共6页
ICM方法%拓扑优化%框架结构%二次开发%MSC/Patran&Nastran软件平台
ICM方法%拓撲優化%框架結構%二次開髮%MSC/Patran&Nastran軟件平檯
ICM방법%탁복우화%광가결구%이차개발%MSC/Patran&Nastran연건평태
基于ICM(Independent Continuous Mapping,即独立、连续、映射)方法,对单元重量、单元许用应力和单元刚度分别引入不同的过滤函数,把0-1型离散拓扑变量转化为[0,1]区间上的连续变量,建立了拓扑变量连续的优化模型.借助满应力准则将应力约束转化为拓扑变量的动态下限,用单位虚载荷法将位移约束显式化,得到拓扑优化的近似显式模型.为了提高模型的求解效率,根据对偶理论求解原问题的对偶模型,通过在对偶空间迭代求解对偶模型得到原模型的解.引入结构非奇异、结构响应不被违背和结构重量不改变三个准则判断迭代收敛,并根据这三个准则自适应的调整折减系数来搜索最佳阈值,然后根据阈值将连续拓扑变量回归为0-1型离散拓扑变量.利用MSC/Nastran的开放性,借助MSC/Patran提供的PCL(Patran Command Language)开发环境,完成了满足刚度和强度的多变量的框架拓扑优化程序.算例结果表明,用ICM方法解决多变量框架拓扑优化问题是快速、有效的.
基于ICM(Independent Continuous Mapping,即獨立、連續、映射)方法,對單元重量、單元許用應力和單元剛度分彆引入不同的過濾函數,把0-1型離散拓撲變量轉化為[0,1]區間上的連續變量,建立瞭拓撲變量連續的優化模型.藉助滿應力準則將應力約束轉化為拓撲變量的動態下限,用單位虛載荷法將位移約束顯式化,得到拓撲優化的近似顯式模型.為瞭提高模型的求解效率,根據對偶理論求解原問題的對偶模型,通過在對偶空間迭代求解對偶模型得到原模型的解.引入結構非奇異、結構響應不被違揹和結構重量不改變三箇準則判斷迭代收斂,併根據這三箇準則自適應的調整摺減繫數來搜索最佳閾值,然後根據閾值將連續拓撲變量迴歸為0-1型離散拓撲變量.利用MSC/Nastran的開放性,藉助MSC/Patran提供的PCL(Patran Command Language)開髮環境,完成瞭滿足剛度和彊度的多變量的框架拓撲優化程序.算例結果錶明,用ICM方法解決多變量框架拓撲優化問題是快速、有效的.
기우ICM(Independent Continuous Mapping,즉독립、련속、영사)방법,대단원중량、단원허용응력화단원강도분별인입불동적과려함수,파0-1형리산탁복변량전화위[0,1]구간상적련속변량,건립료탁복변량련속적우화모형.차조만응력준칙장응력약속전화위탁복변량적동태하한,용단위허재하법장위이약속현식화,득도탁복우화적근사현식모형.위료제고모형적구해효솔,근거대우이론구해원문제적대우모형,통과재대우공간질대구해대우모형득도원모형적해.인입결구비기이、결구향응불피위배화결구중량불개변삼개준칙판단질대수렴,병근거저삼개준칙자괄응적조정절감계수래수색최가역치,연후근거역치장련속탁복변량회귀위0-1형리산탁복변량.이용MSC/Nastran적개방성,차조MSC/Patran제공적PCL(Patran Command Language)개발배경,완성료만족강도화강도적다변량적광가탁복우화정서.산례결과표명,용ICM방법해결다변량광가탁복우화문제시쾌속、유효적.