双材料结构非概率可靠性拓扑优化设计

作     者：罗阳军 王彦飞 岳珠峰 LUO Yangjun;WANG Yanfei;YUE Zhufeng

作者机构：西北工业大学力学与土木建筑学院西安710072 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2011年第47卷第19期

页      面：116-122页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 070104[理学-应用数学] 0701[理学-数学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51008248) 陕西省自然科学基金(2010JQ1008) 高等学校学科创新引智计划(B07050)资助项目 

主　　题：双材料结构 拓扑优化 非概率 序列近似规划 

摘      要：利用凸模型描述和非概率可靠性的量化定义,研究存在材料属性、几何及荷载不确定性的双材料结构拓扑优化问题。基于扩展的相对密度惩罚方法,建立优化模型为给定材料体积约束下,同时满足可靠性要求的连续型极小极大优化问题,以寻找两种不同实心材料的最优联合材料分布布局。采用序列近似规划策略,结合不确定参数直接迭代公式和移动渐近线方法来求解该极小极大优化问题。该方法可把原问题转化为一系列近似的确定性优化问题,从而极大减少了计算量。数值研究表明,存在的不确定性可能对双材料结构的最优联合布局产生较大影响,优化模型和数值算法为双材料结构拓扑设计提供了一个有效途径。