柔顺机构几何非线性多目标拓扑优化设计

作者：李兆坤; 张宪民; 陈金英; 卞化梅; 史利娟

来源：机械强度, 2011, 33(04): 548-553.

DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2011.04.019

• 柔顺机构
• 多目标拓扑优化
• 几何非线性
• 敏度分析 Compliant mechanism
• Multiobjective topology optimization
• Geometrical nonlinearity
• Sensitivity analysis

给出一种柔顺机构几何非线性多目标拓扑优化设计的新方法。首先,建立增量形式平衡方程,采用Total-La-grange描述方法和Newton-Raphson载荷增量求解技术获得几何非线性的结构响应。其次,建立适合求解几何非线性的多目标拓扑优化数学模型,目标函数以平均柔度最小和几何增益最大来满足机构的刚度和柔度需求,提出用标准化方法建立多目标函数,利用决定函数得到最优妥协解。目标函数敏度分析采用伴随求解技术,拓扑优化采用固体各向同性材料插值方法,并用移动近似算法进行迭代求解。最后,通过算例说明以上方法的正确性和有效性。研究结果表明,运用该柔顺机构几何非线性多目标拓扑优化方法能够在刚度和柔度之间找到...

• 单位
  北京工业职业技术学院; 华南理工大学