基于满应变准则的受应力约束三维弹性体拓扑优化

摘要

提出一种受应力约束三维弹性体的拓扑优化方法:修改的满应变法,即通过反复迭代修改单元的弹性模量,使三维弹性体的每个单元均处于一种满应变的状态,然后删除弹性模量较低的单元,通过逐渐删除弹性模量较低的单元,使单元最大弹性模量逐渐接近于材料实际的弹性模量,同时单元的最大应力也逐渐接近于材料的许可应力,从而获得满足应力约束条件的三维弹性体的最优拓扑。同时引入结构描述数组的概念,很方便地实现单元的重新划分。数值结果表明该方法很有效,且具有很好的通用性和稳健性。