机械工程学报

作者：付君健, 舒正涛, 田启华, 杜义贤, 周祥曼, 徐勇

单位：1. 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室 宜昌 443002;2. 三峡大学机械与动力学院 宜昌 443002

关键词：拓扑优化,功能梯度多孔结构,混合水平集法,几何连续性；

为解决传统功能梯度多孔结构单胞分布形式单一、几何连续性差的问题，提出了一种功能梯度多孔结构拓扑优化的混合水平集方法。引入权重系数构造隐式水平集函数的仿射，实现了梯度微结构单胞与宏观结构隐式建模。建立全局更新-局部插值的设计变量更新策略，将几何连续性嵌入拓扑优化模型。以权重系数作为设计变量，结构体积分数为约束，建立了功能梯度多孔结构刚度拓扑优化模型，并采用优化准则算法进行求解。数值算例表明，本方法可有效实现功能梯度多孔结构拓扑优化，丰富了多孔结构单胞的梯度变化形式，保证了不同多孔结构之间的连续性。

来源：2022年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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