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大多数已有的拓扑优化研究为系统刚度最大化设计,尤其以体积比约束下的静态柔顺度最小化问题为典型.从工程角度出发,结构强度设计至关重要.以往的应力研究表明,应力约束拓扑优化存在着奇异性、约束数目庞大、高度非线性特性等诸多数值困难.为了实现应力约束下的拓扑优化设计,采用归一化p范数应力指标以减少单元应力约束数目.遵循独立连续映射建模方式,引入密度变量的倒变量函数作为设计变量.推导了应力约束函数和体积目标函数对设计变量的敏度,并基于一阶和二阶泰勒近似得到各自的显式表达式.通过构造的系列二次规划子问题,原拓扑优化问题采用序列二次规划算法高效求解.二维数值算例考察了结构刚度和强度设计结果的异同,以及不同应力约束上限值对应力约束拓扑优化结果的影响.通过提出方法与传统变密度法结果的比较,说明提出的独立连续映射方法在应力约束下具有可行性和有效性.优化结果也表明了考虑应力约束的连续体拓扑优化具有必要性. 相似文献
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基于超流流体力学方程组和标度理论,数值研究了Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS)-Bose-Einstein Condensate (BEC)渡越过程中超流费米气体在线性减小谐振子势下的集体激发.详细研究了包括谐振子势频率线性减小的速度,减小到的幅度以及势阱各向异性参数对集体激发的影响.通过频谱分析和数据拟合,分别研究了各向同性势和各向异性势下在最小振幅激发下所对应的模式,且数值计算得到的频率值在整个BCS-BEC渡越过程中与前期的理论结果符合得很好.该工作可以为后面超流费米气体集体激发的实验提供有益的理论参考 相似文献
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