基于刚度扩散模型的多组件结构协同布局优化设计方法研究

项目名称： 基于刚度扩散模型的多组件结构协同布局优化设计方法研究

项目编号： No.11372004

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 魏鹏

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 76万元

中文摘要： 本研究课题将基于申请者首创提出的刚度扩散模型在多组件协同布局优化设计中的理论与应用为主要研究内容开展研究工作，是对前期研究工作的进一步发展。本课题将对刚度扩散模型在理论上进行总结和完善，拓展其应用前景，将其应用于多组件结构的协同布局优化问题，包括一维的杆系组件和具有一般形状的弹性体组件与连续体的协同布局优化问题。由于刚度扩散模型的独特性质，组件本身的有限元网格无需与背景网格重合，只要利用插值函数构造转换矩阵，对组件的刚度进行扩散，便可以以较为简便的方式进行有限元计算和灵敏度分析，避免网格的重新剖分或其它的特殊处理。本课题将通过理论推导和数值实验，建立、发展和完善多组件的协同布局优化模型，并将其应用于工程优化领域，对部分工程应用问题展开研究，为工程中的实际应用提供先验性的研究经验和理论支持。

中文关键词： 布局优化；刚度扩散法；拓扑优化；水平集方法；灵敏度分析

英文摘要： This research subject is to study the theories and applications of the multi-component layout optimization design based on the stiffness spreading model which was initially proposed by the applicant. It is a further development of the previous studies. In

英文关键词： Layout optimization；Stiffness spreading method；Topology optimization；Level Set Method；Sensitivity Analysis