基于改进双向渐进结构优化法的钢节点拓扑优化研究 |
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引用本文: | 汤朋山, 杜文风, 李少龙, 顾金超, 高博青. 2024. 基于改进双向渐进结构优化法的钢节点拓扑优化研究. 计算力学学报, 41(6): 991-997. doi: 10.7511/jslx20230613002 |
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作者姓名: | 汤朋山 杜文风 李少龙 顾金超 高博青 |
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作者单位: | 1. 河南大学 钢与空间结构研究所, 开封 475004;;; 2. 浙江大学 空间结构研究中心, 杭州 310027 |
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基金项目: | 自然科学基金(52478166) 河南省自然科学基金重点项目(232300421133)资助. |
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摘 要: | 为提升双向渐进结构优化法(BESO)优化钢结构节点时的计算效率,充分解决优化过程中存在的棋盘格和网格依赖现象,提出了一种改进双向渐进结构优化法SJ-BESO。该方法引入灵敏度滤波半径,对过滤半径范围内各个单元的灵敏度值进行加权处理,并通过设置灵敏度阈值段确定元素的保留、删除或添加,同时引入收敛参数确保结构计算趋优的稳定性。通过钢牛腿节点算例将SJ-BESO与BESO进行对比分析,发现SJ-BESO有效提升了计算迭代效率并克服了棋盘格和网格依赖现象。再通过分叉节点算例将SJ-BESO与变密度法(SIMP)比较,表明SJ-BESO的优化方案材料利用效率更高。SJ-BESO适用于钢节点的拓扑优化,具有良好的计算效率和优化效果。
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关 键 词: | 双向渐进结构优化法 钢节点 灵敏度滤波 有限元分析 增材制造 |
收稿时间: | 2023-07-01 |
修稿时间: | 2023-08-18 |
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