考虑泊松效应的材料/结构一体化设计方法

编号 zgly0001567749

文献类型 期刊论文

文献题名 考虑泊松效应的材料/结构一体化设计方法

作者 龙凯  谷先广  韩丹 

作者单位 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室  合肥工业大学汽车与交通工程学院 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2017年06期

年份 2017 

分类号 TB33 

关键词 拓扑优化  一体化设计  正泊松比  负泊松比  泊松效应 

文摘内容 为实现含有不同泊松比组分复合材料的优化设计,并考虑宏观结构及复杂的边界条件,提出了考虑泊松效应的材料/结构一体化设计方法,其显著特征在于不同组分材料中引入了泊松比插值,假设宏观结构由周期性排列的复合材料组成,复合材料含两种各向同性且泊松比不同的组分材料,以静态问题中柔顺度最小化或动态问题中特征值最大化为目标以及宏微观体积比为约束建立了拓扑优化模型。采用均匀化理论预测了复合材料等效性能,推导了目标函数对宏微观密度变量的敏度表达式。分别采用密度过滤和敏度过滤来消除宏微观拓扑优化中的不稳定性现象。采用优化准则法分别更新宏观、微观密度变量,考察了微观体积比和组分材料泊松比参数对优化结果的影响。三维数值算例结果表明所提出的一体化方法具有可行性和优越性。