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摘要
拓扑优化可以在给定的设计目标下优化材料分布,而等几何分析则可以在有限元法的基础上提升求解效率与计算精度。为了实现预应力混凝土梁的轻量化设计,采用基于等几何分析的SIMP拓扑优化方法进行设计。同时考虑了混凝土材料的拉压不对称特性,建立了基于Drucker-Prager应力约束的等几何拓扑优化模型。此外,使用了基于NURBS插值的滤波方法实现结构的最小尺寸控制,从而避免细小构件。优化设计结果表明,该方法有效实现了预应力混凝土结构的轻量化设计,且结构体积随着抗压强度提升而下降。
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单位浙江大学; 航天学院
