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陕西快乐十分手机同步:拓樸優化技術在汽車零部件設計中的應用

更新日期:2007-07-12  作者:  來源:光學精密機械網(www.uvcfk.com)收集整理

本文介紹了拓樸優化技術及其在汽車零部件設計中的應用。

陕西快乐十分即时开奖 www.uvcfk.com     一、前言 字串2

    隨著經濟建設的發展,工程設計人員需要有更系統、科學的設計思想和方法,以達到提高產品開發效率、節約原材料、降低成本及提高產品質量的目的。結構優化設計是實現這些目的的較佳手段。拓撲優化研究通常采用homogenization(均質)法則,Bendsoe和Kikuchi奠定了靜應力領域最大強度設計基礎,這個方法后來由Suzuki和KiKuchi推廣,由DiazMa在包括特征值問題方面進一步發展。結構拓撲優化帶來的收益最為顯著,他們的研究,對拓撲優化技術的實際應用起了重要作用。

    二、撲優化方法的基本概念:

    拓撲優化通常使用homogenization(均質)法則

    2.1定義一個足夠大的包含目標結構的區域:

    假定這個區域全部由包含有無數微孔的多孔介質組成。圖示假定每一個任意的位置都有一個特征值和現有的微孔相對應。如圖1:

圖1

    特征值作用是引進體積為零的孔和體積為一的實體來描述一個多孔介質。虛擬分析工作就選定滿足區域假定的特征值,但這些值不全是零或一的,用homogenization(均質)法則,虛擬等于對應的區域假定的平均微孔張量。

    2.2將設計區域分成有限元。

    每一單元都假定有微孔特征

    2.3設定優化問題 字串5

    設立需要的優化條件、設計變量、目標函數等  字串9

    2.4設定全部的邊界條件,用homogenization(均質)法則計算每一單元微彈性張量,然后用有限元方法求解目標模型規定的方程式。

    2.5根據優化標準方法的變量更新設計 字串2

    2.6重復2至5直到條件滿足

    產生與材料約束范圍最小最大限度目標功能有關系的孔的尺寸分配。

    如果孔變大占據全部的單元,材料就不需要了;如果孔變小到一點,結果物體變成完全由材料充填的實體。自然,尺寸如在這兩極端之間,必需按統一比例選擇。用密度表示每一個單元材料殘余體積與原始的單元體積的比率,大致的結構形狀就獲得了。

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