典型文献
含自重载荷的功能梯度材料结构时域动力学拓扑优化设计
文献摘要:
提出了一种含自重载荷的功能梯度材料(FGM)结构时域动力学拓扑优化设计方法.在固体各向同性材料惩罚(SIMP)框架下,提出了一种针对FGM-SIMP的结构自重载荷分布策略.以FGM结构动柔度最小为优化目标、以结构体积为约束,建立了动力学结构优化列式.基于伴随法,在时域内进行了灵敏度推导,并用移动渐近线方法进行求解.通过二维和三维典型数值算例系统研究了含自重载荷下FGM结构的拓扑优化设计问题,并深入探讨了自重载荷和材料梯度分布方向对结构优化结果的影响,发现自重载荷和材料梯度分布方向对FGM结构的优化构型和动刚度具有很大影响.最后,以均一材料(FGM的特例)为例,通过数值仿真和实验测试方法验证了所提方法的有效性,并证实了所提方法可有效提高结构的固有频率和结构动刚度.
文献关键词:
结构拓扑优化;时域动力学分析;结构自重;功能梯度材料
中图分类号:
作者姓名:
文桂林;陈高锡;王洪鑫;薛亮;魏鹏;刘杰
作者机构:
燕山大学机械工程学院,秦皇岛,066004;广州大学机械与电气工程学院,广州,510006;湖南大学机械与运载工程学院,长沙,410082;华南理工大学土木与交通学院,广州,510641
文献出处:
引用格式:
[1]文桂林;陈高锡;王洪鑫;薛亮;魏鹏;刘杰-.含自重载荷的功能梯度材料结构时域动力学拓扑优化设计)[J].中国机械工程,2022(23):2774-2782
A类:
时域动力学分析
B类:
重载,功能梯度材料,拓扑优化设计,FGM,优化设计方法,各向同性材料,SIMP,结构自重,载荷分布,柔度,优化目标,结构体,列式,伴随法,渐近线,数值算例,设计问题,材料梯度,动刚度,均一,特例,实验测试,方法验证,固有频率,结构拓扑优化
AB值:
0.275694
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