具有极化特性的拓扑优化节点密度插值方法
Topology optimization of node density interpolation method with polarization properties作者机构：三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 悉尼科技大学电机机械和机械电子系统工程学院
出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)
年 卷 期：2018年第35卷第3期
页 面：80-85页
学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程]
基 金：国家自然科学基金资助项目(51775308 51475265) 湖北省教育厅科学研究计划资助项目(D20161205)
主 题：拓扑优化 数值不稳定性 节点密度法 双线性插值 密度极化
摘 要：为了解决拓扑优化中棋盘格式和灰度单元等数值不稳定性问题,提出了一种能构造连续密度场和极化中间密度的节点密度插值方法。基于节点密度,该方法首先建立了基于双线性函数的拓扑优化密度插值函数,使设计区域的密度场具有连续性,在数学本质上消除了棋盘格现象;然后构造具有逼近0/1两端特性的密度极化函数,合理极化中间密度,极大减少了中间密度节点数量,抑制了灰度单元。经典数值算例表明:所提出的方法能有效地解决棋盘格,抑制灰度单元。
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