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基于区间不确定性的实体和类桁架微结构材料结构非概率可靠性拓扑优化设计
【机构】 北京航空航天大学固体力学研究所； 哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所；
【摘要】 本文提出了一种基于位移约束的连续体结构的非概率可靠性拓扑优化方法,其中最优构型由实体材料和类桁架微结构材料组成,同时考虑了材料属性、外载荷和安全位移中存在的不确定性。利用代表体元法,确定了类桁架微结构材料的宏微观刚度性能等效规则。通过构造一种实体材料和类桁架微结构材料结构一体化设计插值模型,在拓扑优化过程中设计域单元能够选择使用实体材料或类桁架微结构材料。通过利用面积比思想定义了优化特征距离作为新的非概率可靠性测量指标。此外,采用伴随向量法获得可靠性指标对设计变量的灵敏度信息。运用移动渐近线方法,可以迭代地求解所研究的优化问题。最后通过两个算例证明了此可靠性拓扑优化方法的有效性。
【关键词】 非概率可靠性拓扑优化；
未知但有界的不确定性；
代表体元法；
宏微观刚度性能等价；
伴随向量法；
【基金】 国家自然科学基金项目(11602012)
- 【会议录名称】 2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）
- 【会议名称】2018年全国固体力学学术会议
- 【会议时间】2018-11-23
- 【会议地点】中国黑龙江哈尔滨
- 【分类号】TB30;TB114
- 【主办单位】中国力学学会固体力学专业委员会、国家自然科学基金委员会数理科学部