机械工程学报

作者：荣见华, 赵圣佞, 李方义, 俞燎宏, 荣轩霈, 陈成

单位：1. 长沙理工大学汽车与机械工程学院 长沙 410076;2. 长沙理工大学工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室 长沙 410114;3. 宜春学院物理科学与工程技术学院 宜春 336000;4. 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室 长沙 410082

关键词：结构拓扑优化,最小长度尺寸,可制造性,滤波器,Heaviside映射；

基金：国家自然科学基金（11772070）、湖南省自然科学基金（2019JJ40296）、江西省教育厅科技项目（GJJ170893）和湖南省教育厅科研项目（17C0044）资助项目。

针对以结构柔顺度最小为目标函数，涉及空腔制造的最小长度尺寸限制的结构拓扑优化设计问题，提出了一种新的拓扑优化求解方法。首先，为了消除现有的结构实体相及空洞相的相同的光滑Heaviside映射导致的强烈对立矛盾，引入光滑Heaviside映射和修改的光滑Heaviside映射分别进行实体相及空洞相的设计变量过滤；而后，构建了合理和协同的涉及实体相和空洞相的几何最小长度尺寸限制的结构拓扑优化模型；利用MMA算法，形成了一种新的涉及实体相和空洞相的几何最小长度尺寸限制的结构拓扑优化算法。给出的算例结果表明，与现有方法比，该方法可解决结构实体相和空洞相的几何最小长度尺寸控制问题。且所提方法可获得清晰0/1分布的优化结构拓扑。

来源：2019年第19期

《机械工程学报》期刊编辑部

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