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基于ABAQUS的位移约束结构拓扑优化方法研究
| 论文题名： | 基于ABAQUS的位移约束结构拓扑优化方法研究 |
| 关键词： | ABAQUS平台;二次开发;拓扑优化;Heaviside密度过滤;多位移约束;有限元 |
| 摘要： | 结构拓扑优化是常规优化设计基础上发展起来的高新技术,由于它的宗旨是在结构设计阶段使结构的力学特性与指标得到满足,所以从根本上改变了原来设计的旧观念。目前,车辆与工程机械等结构的复杂化以及高度柔性化,使结构的工作环境日益复杂,基于现有大型商业有限元分析软件进行结构拓扑优化方法研究和软件开发与应用很有必要,又具有重要的应用价值。 ABAQUS具有丰富的单元库和材料模型库以及强大的有限元分析计算能力和处理高度非线性问题的能力。本文以ABAQUS为平台,结合Python程序和Fortran语言进行了有限元分析和优化设计的二次开发。第二章主要介绍了基于ABAQUS的二次开发的主要内容和过程,并通过几个算例验证了此二次开发的有效性。 另外,基于ABAQUS的二次开发平台,针对位移约束重量最小的有限元结构优化问题,结合独立、连续、映射(ICM)方法和体积不变的Heaviside密度过滤技术以及灵敏度过滤方法,建立了一套高效的易于求解较大规模有限元模型结构的位移近似表达式,结合多位移约束措施和对偶理论,形成了一种基于Heaviside密度和灵敏度过滤的多位移约束结构拓扑优化方法。算例的结果证明了此方法的有效性和高效性,并且能够得到清晰的0/1分布。 |
| 作者： | 张新超 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 荣见华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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