考虑多约束和载荷随机性的稳健结构拓扑优化设计

作     者：石军 荣见华 俞燎宏 唐承铁 赵爱琼 Shi Jun;Rong Jianhua;Yu Liaohong;Tang Chengtie;Zhao Aiqiong

作者机构：长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410076 长沙理工大学工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室长沙410114 宜春学院物理科学与工程技术学院江西宜春336000 长沙理工大学工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室长沙410114 

出 版 物：《机械科学与技术》 (Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering)

年 卷 期：2018年第37卷第10期

页      面：1581-1588页

核心收录：

学科分类：08[工学] 

基　　金：国家自然科学及基金项目(11372055 11772070)资助 

主　　题：结构拓扑优化 可行域调整 柔顺度优化 随机载荷 位移约束 

摘      要：考虑载荷大小和方向的不确定性,以结构柔顺度的期望和方差的加权和为目标函数,结构体积及多个结构位移为约束函数,研究可获得清晰优化拓扑的稳健结构多约束拓扑优化方法。给出了载荷大小和方向不确定情况下结构柔顺度期望和方差及其导数的显式近似式。结合可行域调整方案,提出具有收敛特征的结构体积和多位移约束的稳健结构柔顺度拓扑优化设计方法。研究了结构柔顺度期望和方差的权重因子对拓扑构型的影响,探讨了位移约束对结构稳健性的影响规律。算例表明,方法是可行和有效的,且可获得一系列清晰的拓扑构型和稳健的优化拓扑。