基于参数化水平集方法的水下耐压结构的拓扑优化

摘要

利用参数化水平集方法可以得到结构轮廓的清晰边界的特性,本文基于径向基函数插值得到的参数化水平集方法,提出了一种新的可扫描有遮蔽区域的边界搜索方法,实现了静水压力载荷下的水下耐压结构的拓扑优化设计。以结构柔度最小化为目标函数,以结构体积为设计约束,结合改进的拉格朗日算子,研究了不同边界约束条件下水下耐压结构的优化设计问题。优化结果表明,该方法可以处理诸如多球交接耐压结构等复杂边界条件下的水下耐压结构拓扑优化问题,对于新型水下耐压结构的探索具有工程应用价值。