机械设计与研究 ›› 2017, Vol. 33 ›› Issue (03): 50-53.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4285

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基于无棋盘格约束的柔顺机构拓扑优化方法

付永清;张宪民;   

  1. 华南理工大学设计学院;华南理工大学机械与汽车工程学院;
  • 发布日期:2020-07-26

  • Published:2020-07-26

摘要: 提出一种基于无棋盘格约束的柔顺机构拓扑优化设计方法。首先建立具有体积约束的拓扑优化模型,然后分析拓扑优化结果中的棋盘格现象,再建立消除棋盘格的约束条件,在此基础上建立具有消除棋盘格的设计变量更新最佳准则,通过拉格朗日乘子法,推导无棋盘格约束、体积约束和优化目标的灵敏度。通过这种方式,使无棋盘格约束在逐次迭代中改善棋盘格现象,从而最终得到理想的0-1无棋盘格拓扑。最后,以柔顺机构拓扑设计问题为例,进行了算法验证,结果表明本文算法能够实现较好的0-1无棋盘格收敛效果。

关键词: 无棋盘格约束, 优化设计, SIMP, 灵敏度, 最佳准则

Key words: checkerboard-free constraint, optimization design, SIMP, sensitivity, optimum criterion