导读:本文包含了周期性拓扑结构论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:周期性,拓扑,结构,圆环,格栅,周期,微结构。
周期性拓扑结构论文文献综述
赵清海,张洪信,华青松,蒋荣超,袁林[1]（2019）在《周期性多材料结构稳态热传导拓扑优化设计》一文中研究指出提出一种考虑周期性约束的多材料结构稳态热传导拓扑优化设计方法。针对多材料结构,提出基于有序有理近似材料属性模型(ordered rational approximation of material properties,Ordered-RAMP)的多材料插值模型。以结构散热弱度最小化为目标函数,体积为约束条件,将设计区域划分为有限个相同的子多材料区域。通过重新分配单元散热弱度基值,实现周期性几何约束,借助优化准则法推导设计变量的迭代格式。通过典型2D与3D数值算例,分析不同子区域个数对宏观结构与微观子区域多材料拓扑构型的影响。结果表明:所提方法可实现面向多材料结构的周期性微观构型设计,且各材料分布合理边界清晰,具有良好的稳健性;当子区域个数不同时,均可得到具有周期性的拓扑构型,且所获拓扑形式具有差异性。(本文来源于《工程力学》期刊2019年03期）
董小虎,丁晓红[2]（2018）在《基于自适应成长法的周期性加筋结构拓扑优化设计方法》一文中研究指出将自适应成长法应用到周期性加筋结构的拓扑优化设计中,以结构的应变能最小为目标,以加强筋截面积为设计变量,并构建拓扑优化设计模型。为保证优化结构可得到周期性最优拓扑形式,在优化数学模型中加入了周期性约束,并引入敏度过滤函数解决数值不稳定等问题。典型工程结构设计案例表明,提出的方法在周期性加筋结构设计中可得到形态清晰的筋条布局,且设计效率高、适用性广。同时利用所提方法模拟荷叶叶脉生长,获得了与自然界荷叶叶脉相似的布局形态,表明自然界荷叶叶脉分布能使荷叶在承受雨雪等自然载荷作用下的整体刚度最大。(本文来源于《中国机械工程》期刊2018年17期）
杜义贤,李涵钊,谢黄海,杜大翔[3]（2016）在《具有创新拓扑构型的周期性点阵结构抗剪切性能分析》一文中研究指出以六边形为胞元的周期性点阵结构抗剪切能力较差,对六边形构型进行改造,并在内部嵌套菱形结构,提出了一种"Y型"周期性点阵结构;然后在考虑胞元非等壁厚的条件下,推导了周期性点阵结构的等效弹性常数计算公式;通过理论计算结果对比,"Y型"周期性点阵结构相比六边形结构剪切模量有较大提升,对六边形和本文提出的"Y型"周期性点阵结构进行数值模拟分析,表明了"Y型"结构承载性能的优越性。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2016年05期）
易斯男[4]（2015）在《基于均匀化的周期性梁板结构降阶及拓扑优化》一文中研究指出梁板结构是工程中广泛应用的两大类结构,在近代商用飞机、卫星、运载火箭、高速列车结构中具有广阔的应用前景。随着工程技术的高速发展,人们对工程结构的高比刚／强度,轻质及多功能等性能提出了更高的要求,出现了越来越多的新型复合梁板结构,对于先进复合梁板结构的优化设计需求也越来越强烈。本论文针对周期性复合板结构和梁结构,利用渐近均匀化方法,拓扑优化技术以及多尺度分析技术等多种方法,对周期性梁结构的等效性能预测,指定或极值刚度的微结构优化设计以及周期性板的宏微观一体化优化设计等进行了深入的研究,并将商用有限元软件作为黑箱,实现基于商用软件高性能计算的复合梁板结构均匀化降阶及优化设计。本文研究的主要内容包括：(1)基于一维周期性渐近均匀化理论,发展了一维周期性梁结构渐近均匀化方法的有限元列式,并将基于商业软件的均匀化理论求解新方法扩展到一维周期性梁结构中,将具有复杂微结构单胞的一维周期性梁结构等效为宏观欧拉伯努利梁,实现了对其等效刚度的快速预测。新方法将商业软件作为一个黑箱,从而充分利用软件中的各种单元类型和建模技术,减小编程工作量及单胞模型规模,提高求解效率。上述方法的建立,使得对叁维(二维)周期性材料,二维周期性板壳结构和一维周期性梁结构的均匀化求解都可以统一在相同数值求解和软件实现的框架内完成。将一维周期性梁的求解新方法与弯曲能量近似方法和基于叁维周期性均匀化的近似方法进行了比较,并讨论了沿厚度方向的尺度效应。结果表明,基于直法线假定的弯曲能量法忽视了复合梁结构内的叁维应力状态,过高地估计了梁的等效性质。而基于叁维周期性均匀化的方法引入了截面内的周期性假设,在梁截面内单胞数量较少时,与一维均匀化新方法的结果差别较大,当截面内单胞数量足够多时,二者的结果趋于一致。(2)作为微结构优化设计的基础性研究,对使用体积守恒的Heaviside函数密度过滤进行优化过程中,迭代后期目标函数发生严重振荡的原因进行了研究。推导了体积守恒的非线性密度过滤的精确灵敏度表达式,通过有限差分法验证了新公式的正确性,并通过算例比较了采用不同灵敏度求解公式的结果差别。结果发现,当非线性参数增大时,原灵敏度公式的结果与差分结果严重背离,而精确灵敏度公式的结果与差分结果保持一致,进而验证了精确灵敏度公式的正确性。此外,当固化可调参数时,原灵敏度公式仍然是正确的灵敏度公式。这项工作为后期优化中得到清晰的微结构拓扑提供了有力的支持。(3)在一维周期性梁均匀化新方法的基础上,研究了在一定材料体积约束下的一维周期性梁结构指定刚度或极值刚度优化问题。提出了基于均匀化新方法的解析灵敏度求解方法,通过构造复合位移场并提取相应的应变能项,实现了基于商业软件对等效刚度及其灵敏度的求解,从而降低了优化的门槛,提高了优化的效率。将该优化方法推广到了一维周期性桁架梁结构,并实现了对拉扭耦合刚度的优化。讨论了单胞数量较少的短梁的优化方法,说明基于变量连接的短梁优化可以考虑到横向剪切的影响。(4)研究了蜂窝板结构的刚度设计问题,通过沿法线方向单元的变量连接来模拟蜂窝单胞,并将基于均匀化新方法的解析灵敏度求解方法推广到了周期性板壳结构。将此方法与基于直法线假设的二维均匀化和沿法线方向积分的求解方法进行比较,发现蜂窝单胞的长高比对于优化的最终结果是有影响的,而基于直法线假设的求解方法不能区分这一影响。在此基础上,研究了以宏观结构的最小柔顺性为目标、同时考虑宏观板结构与微观单胞构型的双尺度优化方法,给出了基于商业软件计算的目标函数及宏微观设计变量的灵敏度求解方法,从而实现了对双尺度拓扑优化问题的高效求解。(5)作为梁板模型降阶方法在工程中的实际应用,研究了MSC.SimXpert软件平台面向ProE的多层次多精度弹体结构分析模板的开发方法。提出了基于特征命名的CAD与CAE之间的信息传递方式,并通过外部XML文件数据库对属性自动识别和创建,实现了MSC.SimXpert模板对于ProE模型的精确识别和有限元模型的一键式快速转换。通过均匀化方法等模型降阶技术,将复杂精细实体模型替换为简化模型或一维梁模型,并通过模板平台进行多级弹体结构部件的自由替换与组装,从而建立多层次的有限元分析模型,有效的降低了全弹结构的计算规模。此外,通过模板能自动生成单元质量检查和结果文件,提高产品的研发速度。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-10-01）
龙凯,贾娇[5]（2015）在《基于ICM法的传热结构周期性拓扑优化设计》一文中研究指出为了获得复合材料稳态导热性优化微结构构型,基于独立连续映射法,建立了周期性结构拓扑优化模型。在优化模型中,以重量最小化为目标、散热弱度为约束。采用一阶泰勒展开近似表达散热弱度约束函数。基于偏微分方程实施的图像过滤方法消除了棋盘格现象和网格依赖性问题。为了满足周期性约束,设计区域划分为若干相同大小的子区域,散热弱度贡献系数被重新分配。对比分析循环周期数、不同约束载荷工况下的拓扑优化构型。数值算例结果验证提出方法可以有效实现热传导下的复合材料微结构优化设计。(本文来源于《工程力学》期刊2015年05期）
孙士平,刘宇锋[6]（2015）在《周期性格栅加筋结构的拓扑优化设计》一文中研究指出应用拓扑优化技术研究了蒙皮厚度、加筋高度以及周期性格栅数对格栅加筋结构优化性能的影响。首先分析了不同蒙皮厚度和加筋高度组合下格栅优化构型的变化趋势,发现不同材料用量下具有最佳结构效率的优化结构拥有相同格栅构型。其次比较了周期性格栅数对单层和双层格栅加筋结构优化结果的影响,结果表明随着周期性格栅数的增加,结构优化性能逐渐趋于一个极限值,单刚度目标下周期性格栅数的奇偶性显着影响格栅优化构型,而刚度和频率多目标下周期性格栅数大于7×7后其对格栅优化构型的影响消失。研究结果对格栅加筋结构的格栅构型设计与选择具有指导意义。(本文来源于《机械强度》期刊2015年02期）
孙士平,刘宇锋[7]（2014）在《周期性圆环结构的拓扑优化设计》一文中研究指出基于拓扑优化方法开展了周期性圆环结构的构型优化设计,分析了不同载荷工况下不同子结构数、内外半径比和内外蒙皮厚度对优化结果的影响规律。结果表明:周期性圆环结构具有明显的尺寸效应;相同体分比下,子结构数较少时优化结构刚度较高,但优化构型变动大;随着子结构数增多,结构刚度减弱并趋于极限值,优化构型稳定不变且受内外半径比和蒙皮厚度变化影响很小;而不同工况下,可忽略尺寸效应的临界子结构数存在差异,蒙皮厚度变化对结构效率的影响不同。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2014年10期）
焦洪宇,周奇才,李英[8]（2014）在《基于SIMP材料插值模型的周期性结构拓扑优化》一文中研究指出利用SIMP材料插值模型研究了双方向周期性结构的拓扑优化。为了使结构获得具有双方向周期性的拓扑形式,将优化域分成若干个子域,并构建了一个虚拟子域;将各子域内各单元的相对密度的平均值和应变能的平均值作为虚拟子域内单元的相对密度和应变能,以结构的最小柔度为目标函数,单元相对密度为设计变量,构建了周期性拓扑优化问题的数学模型,并在数学模型中加入额外的约束条件;采用优化准则法推导出虚拟子域设计变量的迭代公式,利用体积约束计算出拉格朗日乘子;通过平面矩形悬臂梁结构算例获得了具有双方向的周期性拓扑形式,验证了利用SIMP材料插值模型实现双方向周期性拓扑优化的可行性和有效性。(本文来源于《应用力学学报》期刊2014年04期）
刘宇锋[9]（2014）在《周期性连续体结构的拓扑优化设计研究》一文中研究指出周期特征结构以其独特的构型、良好制造性和优异力学功能而备受瞩目。传统结构设计依靠工程师经验和主观思维给出几何造型或在现有构型上进行尺寸、形状等低层次优化，随着现代结构设计轻量化要求增强，传统方法耗时、成本高，发展潜力有限。拓扑优化定义在材料布局设计层面，能够获取材料最佳安排位置，充分发挥其承载能力，从根本上对结构提出改进方案，成为现代结构设计关键技术之一。论文对周期结构特点、类型和应用做了介绍，回顾了拓扑优化技术的发展历程、主流方法和研究领域以及拓扑优化技术在周期结构设计中的研究现状。在此基础上，基于SIMP材料模型，结合改进密度梯度几何约束法，通过变量关联建立周期结构拓扑优化模型，对平面格栅、回转圆环和大长宽比细长结构构型设计展开了研究。考虑格栅的加筋特征，提出实体模型加筋构型设计处理方法。定义单位质量刚度评价指标，分析了蒙皮厚度、加筋高度和材料体分比变化对格栅构型和性能的影响规律，尺寸优化验证了拓扑优化分析结果正确性；开展了单层和双层格栅尺寸变化下优化构型和结构性能分析，揭示周期结构尺寸效应的存在。以静刚度为设计目标对叁种典型任意载荷下圆环进行了构型设计，指出不同载荷条件下的尺寸效应临界子模块数不同；研究了圆环单位质量刚度随内外径比变化规律，得出内外径比越大结构效率愈低；接着建立了圆环夹芯结构模型，分析蒙皮及其厚度变化引起的载荷扰动对夹芯构型影响机理，提出需要根据载荷条件进行内外蒙皮厚度匹配设计。研究了细长悬臂梁拼接构型设计。根据拼接模块数必须为整数，比较了不同模块分割数目优化构型和结构刚度变化，结果显示对于给定长宽的细长梁，其构型设计具有最佳的模块划分数目（即子模块设计域长宽比），不同部位具有最佳材料分配比例。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2014-06-01）
荣见华,廖莺,赵志军,谢亿民,易继军[10]（2013）在《基于位移约束的类周期性连续体结构拓扑优化设计》一文中研究指出提出了一种基于位移约束的类周期性连续体结构拓扑优化设计的方法。为了获得类周期性结构的最优拓扑,将优化的结构区域划分成若干个子区域;为了解决目标函数振荡问题,在每一迭代步形成并引入变位移约束限,以单元相对密度指数幂的倒数作为设计变量,建立了位移约束的显式近似式,并形成了以结构质量作为目标函数、以位移作为约束条件的类周期性结构拓扑优化近似模型;本文通过改进对偶求解方法,建立了拉格朗日乘子迭代求解公式;引入虚拟子域设计变量,建立了类周期性结构各子区域单元设计变量之间的联系,满足了指定的类周期性约束条件,并推导出了设计变量迭代公式;最后给出了梁结构拓扑设计和双坡梯形屋钢屋架设计的算例。结果表明:随着周期数的增加,子结构尺寸对最优拓扑的影响减弱;优化迭代过程中没有目标函数振荡现象。以上结果验证了本文方法的可行性和有效性。(本文来源于《应用力学学报》期刊2013年06期）
周期性拓扑结构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
将自适应成长法应用到周期性加筋结构的拓扑优化设计中,以结构的应变能最小为目标,以加强筋截面积为设计变量,并构建拓扑优化设计模型。为保证优化结构可得到周期性最优拓扑形式,在优化数学模型中加入了周期性约束,并引入敏度过滤函数解决数值不稳定等问题。典型工程结构设计案例表明,提出的方法在周期性加筋结构设计中可得到形态清晰的筋条布局,且设计效率高、适用性广。同时利用所提方法模拟荷叶叶脉生长,获得了与自然界荷叶叶脉相似的布局形态,表明自然界荷叶叶脉分布能使荷叶在承受雨雪等自然载荷作用下的整体刚度最大。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
周期性拓扑结构论文参考文献
[1].赵清海,张洪信,华青松,蒋荣超,袁林.周期性多材料结构稳态热传导拓扑优化设计[J].工程力学.2019
[2].董小虎,丁晓红.基于自适应成长法的周期性加筋结构拓扑优化设计方法[J].中国机械工程.2018
[3].杜义贤,李涵钊,谢黄海,杜大翔.具有创新拓扑构型的周期性点阵结构抗剪切性能分析[J].机械设计与研究.2016
[4].易斯男.基于均匀化的周期性梁板结构降阶及拓扑优化[D].大连理工大学.2015
[5].龙凯,贾娇.基于ICM法的传热结构周期性拓扑优化设计[J].工程力学.2015
[6].孙士平,刘宇锋.周期性格栅加筋结构的拓扑优化设计[J].机械强度.2015
[7].孙士平,刘宇锋.周期性圆环结构的拓扑优化设计[J].机械设计与制造.2014
[8].焦洪宇,周奇才,李英.基于SIMP材料插值模型的周期性结构拓扑优化[J].应用力学学报.2014
[9].刘宇锋.周期性连续体结构的拓扑优化设计研究[D].南昌航空大学.2014
[10].荣见华,廖莺,赵志军,谢亿民,易继军.基于位移约束的类周期性连续体结构拓扑优化设计[J].应用力学学报.2013
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