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基于超单元的复杂结构拓扑优化设计: <正>基于分层次优化设计的思想并结合当今计算机硬件的发展趋势,针对复杂工程结构的优化,提出了一种基于超单元和多核并行的多层次拓扑优化策略。将低层次构件处理作超单元,根据几何物理特征将超单元分类,采用多核并行技术对各类超单...; 牛飞徐胜利王博程耿东; 关键词：超单元结构优化拓扑优化并行计算; 文献传递

基于超单元的复杂结构拓扑优化设计: 对于具有丰富层级特性的一类复杂结构,完全基于整体分析的结构拓扑优化设计会使整个优化问题呈现出极大的求解难度,数值优化难以实施。为此,基于分层次优化设计的思想并结合当今计算机硬件的发展趋势,针对复杂工程结构的优化问题,本文...; 牛飞徐胜利王博; 关键词：超单元结构优化拓扑优化并行计算

基于超单元的复杂结构拓扑优化设计: 对于具有丰富层级特性的一类复杂结构,完全基于整体分析的结构拓扑优化设计会使整个优化问题呈现出极大的求解难度,数值优化难以实施。为此,基于分层次优化设计的思想并结合当今计算机硬件的发展趋势,针对复杂工程结构的优化问题,本文...; 牛飞徐胜利王博; 关键词：超单元结构优化拓扑优化并行计算; 文献传递

考虑尺寸效应的模块化结构两层级优化设计被引量：8: 2010年; 出于构造、美观、生产工艺、质量控制、降低成本等考虑,在很多工业应用中,整个结构或装备可被规整的分成几个相同的子区域,各个子区域的结构形式完全相同,这样的子区域称为基本设计模块.整个结构或装备可通过有限个基本设计模块重复拼装而成.针对此类模块化结构,考虑结构与模块间的耦合作用,提出了结构、模块两层级并发优化设计的模型与求解方法,研究了基本设计模块的绝对尺寸对优化结果的影响.通过在结构和模块两个层次上分别引入独立的人工密度变量,借助拓扑优化技术和惩罚策略,给出了最优的设计模块构型以及模块在结构尺度上的最优分布,通过单工况和多工况数值算例验证了该方法的有效性.; 阎军刘岭刘晓峰邓佳东; 关键词：拓扑优化模块化尺寸效应

基于均匀材料微结构模型的热弹性结构与材料并发优化被引量：9: 2009年; 研究由宏观上均匀多孔材料制成的结构的优化设计问题,待设计的结构受到给定的外力与温度载荷作用,优化设计旨在给定结构允许使用的材料体积约束下,设计宏观结构的拓扑及多孔材料的微结构,使得结构柔度最小。本文提出了一种宏观结构与微观单胞构型并发优化设计的方法,在此方法中,引入宏观密度和微观密度两类设计变量,在微观层次上采用带惩罚的实心各向同性材料法SIMP(Solid Isotropic Material with Penalty),在宏观层次上采用带惩罚的多孔各向异性材料法PAMP(Porous Anisotropic Material with Penalty),借助均匀化方法建立两个层次间的联系,通过优化方法自动确定实体材料在结构与材料两个层次上的分配,得到优化设计;提供的数值算例检验了本文所提方法及计算模型,并讨论了温度变化、材料体积及计算参数对优化结果的影响。研究结果表明同时考虑热和机械载荷时,采用多孔材料可以降低结构柔顺性。; 阎军程耿东刘岭; 关键词：拓扑优化热弹性均匀化

基于局部插值的结构动力模型降阶方法被引量：8: 2012年; 提出了一种基于局部插值对大型结构有限元模型的特征值问题进行降阶的方法.该方法通过局部插值将复杂结构的有限元模型中节点的位移用凝聚点的位移插值来表示,从而得到用插值函数表示的简化基向量,实现对结构广义特征值问题的降阶.为了提高降阶模型的精度,采用非协调元的插值函数作为局部插值函数来弱化凝聚后的结构刚度,并且在有限元模型上进行逆迭代,对得到的降阶后的广义特征值问题的特征值和特征向量进行改善.为了提高模型降阶的效率,采用规整网格包围整个结构生成均匀的凝聚点,高效地确定了有限元模型中节点所依附的凝聚点.最后,对3个机床部件的模态分析验证了提出的简化方法的高效性和可行性.; 邓佳东程耿东; 关键词：模型降阶非协调元

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国家自然科学基金(50878038)