基于腐蚀-扩散算子的准周期层级结构拓扑优化方法

摘要

本发明公开了基于腐蚀‑扩散算子的准周期层级结构拓扑优化方法，包括：建立结构模型；对微结构进行腐蚀‑扩散操作，获得准周期微结构库；对准周期微结构库中的微结构利用渐近均匀化方法预测其等效弹性张量；基于得到的微结构数据库的弹性模量，采用B样条函数拟合建立微结构弹性模量与体分比之间的显式函数关系，建立优化模型；根据优化模型，计算出结构的柔顺度函数分别相对于宏观拓扑变量和微观拓扑变量这两类设计变量的敏度；根据得到的灵敏度信息，对设计变量进行迭代更新，完成对微观单元密度和宏观单元密度的协同优化设计；对优化模型得到的宏观和微观优化结果进行重建得到的整个非均质结构的几何模型。