基于增材制造的悬臂类结构抗倾覆拓扑优化方法

摘要

在悬臂类结构的增材制造过程中,其结构的重心在竖直方向上的投影必须位于底端支撑区域之内以防倾倒。基于此本文提出一种质量分布更新方法,使每一次迭代后的质量分布满足悬臂结构重心沿竖直方向的投影始终位于底端支撑区域之内。将该算法应用拓扑优化方法中,并添加增材制造的倾角约束,优化得到具有抗倾覆稳定性的悬臂结构。对该构型进行3D打印实验验证,结果表明加入质量分布更新算法的拓扑优化悬臂结构能够凭借自重稳定站立,具有抗倾覆稳定性。