基于Heaviside投影和进退法的结构拓扑优化方法

作者：吴振雨; 罗城升; 陈保家; 王林军

来源：三峡大学学报(自然科学版), 2022, 44(05): 99-103.

DOI：10.13393/j.cnki.issn.1672-948x.2022.05.016

• 结构拓扑优化
• 投影函数
• 二分法
• 进退法

针对二分法对部分结构无法收敛和收敛速度较慢的问题，本文提出一种基于Heaviside投影和进退法的结构拓扑优化方法.该方法首先以柔度最小为目标建立拓扑优化模型；其次，通过固体各向同性材料惩罚(SIMP)法和材料属性有理近似(RAMP)法计算单元的弹性模量；然后，使用Heaviside投影函数对所求单元密度进行过滤；最后，使用改进的进退法对目标函数进行计算.通过建立拓扑优化模型验证所提方法的有效性，并将其结果与二分法计算结果进行对比分析.结果表明：改进的进退法计算所用时间少于二分法，迭代数相对于二分法减少了约40%,并能较好地解决二分法计算无法收敛的问题.

• 单位
  三峡大学