针对铸件结构拓扑优化问题,提出了一种新的铸造脱模约束形式。首先,在变密度拓扑优化的框架下,提出了相对密度描述的优化解的逆结构概念;之后,对该逆结构施加附加重力载荷并固定脱模方向的边界;最后,利用该问题的位移解构造铸造约束。通过对逆结构的最大柔顺性施加单一约束,即可避免优化结构出现不可铸造的特征(包括内部孔洞和侧凹),从而保证了铸件结构拓扑优化解的可制造性。二维和三维数值算例验证了该方法的有效性。研究表明,这种积分函数表达的铸件脱模约束本质上为单一约束,具有优化问题求解方便的优点。
科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
