摘要

本发明涉及一种几何-材料非对称的夹层结构多尺度拓扑优化设计方法,采用变厚度拓扑优化方法实现夹层结构面板的厚度优化与材料优选,采用参数化水平集拓扑优化方法实现多材料夹芯微结构优化设计,优化后的多材料夹芯微结构具有光滑的结构边界,且各材料相之间的界面清晰;采用交替活动相算法减少了上、下面板优化和夹芯微结构优化的设计变量和约束条件,有效提高了计算效率。本发明实现了几何-材料非对称夹层结构上下面板厚度与材料以及多材料夹芯微结构的联合优化,不仅可以获得面板的最优厚度和面板材料的最优选择,还可以获得多材料夹芯微结构的最优拓扑构型,充分地发挥了材料潜能,能有效提升夹层结构的力学性能、减轻结构重量。