基于子结构的周期性结构设计方法

摘要：

针对传统基于均匀化方法的周期性结构设计宏微尺度分离问题,提出了基于有限元子结构的周期性结构设计方法.在该方法中,假设宏观结构由构型相同的多个子结构构成.在宏观层面,利用子结构凝聚构建了超单元计算模型;在微观层面,采用SIMP优化方法建立了子结构内部单元的拓扑构型设计方法.通过反求超单元模型计算结果,实现了宏微观结构的耦合计算.在耦合计算过程中,由于超单元之间具有公共的部分边界,使得子结构构型间具有良好的材料连通性.同时,子结构划分源于宏观设计域的有限元网格,确保了宏微结构间具有明确的尺寸比例关系.最后,通过两类梁的计算实例,验证了所提方法的有效性.

关键词：子结构、周期性、微结构、拓扑优化

所属期刊栏目：49

分类号：TB383.3(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金51875220

在线出版日期：2020-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：32-38