特定弹性性能材料优化设计的形状优化方法

【作者】 刘书田； 程耿东； 顾元宪； 郑新广；

【机构】 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室；

【摘要】 高技术的发展对材料性质提出了更高的要求。例如,在复杂环境下工作的结构要求材料的不同区域或不同表面具有不同的性能。在一些情况下,结构要求材料具有零膨胀、负泊松比等特定的性能。利用复合材料可设计性特点,研究特定性能材料的设计方法是重要的。本文针对具有特定弹性性质的两相复合材料,研究了特定性能材料优化设计问题的提法,其设计目标为材料的弹性性质与给定目标值之差最小。提出了基于形状优化的材料设计方法。该方法利用形状优化技术,设计两相复合材料的细观结构形式,以使复合材料具有特定的弹性性质。材料的宏观性质由均匀化方法确定。本文最后给出了零泊松比材料的设计过程和结果。更多还原