基于Heaviside过滤的多相材料拓扑优化设计

摘要

为解决以柔顺度最小化为目标的多相材料结构拓扑优化问题,提出了一种新的拓扑优化求解方法。首先,基于RAMP方法和Heaviside过滤函数形成设计变量和物理变量,构建以柔顺度为目标的多相材料结构拓扑优化模型及近似优化模型;然后,采用荣见华等提出的改进交替主动相算法,最后,采用MMA求解器优化求解。给出的算例结果表明,与现有方法相比,该方法可以得到更优的拓扑解,并解决多相材料结构单元几种材料并存的问题。