一种含椭圆形孔洞材料的结构宏微观协同优化方法

摘要

本发明涉及一种含椭圆形孔洞材料的结构宏微观协同优化方法，采用一种含椭圆形孔洞的材料单胞，使用均匀化方法计算单胞的等效弹性张量。为了实现材料孔洞与结构构型的协同设计，引入多孔材料的椭圆孔洞角度参数和结构设计域上的宏观伪密度两组独立的设计变量，通过SIMP插值模型建立设计变量与等效的多孔材料弹性张量之间的联系。在优化的过程中使用整体体积约束，以整体宏观结构刚度最大为目标，进行结构拓扑优化设计，得到设计结果。该方法将宏观结构构型和微观椭圆形孔洞角度的设计整合到一个优化模型中，得到了具有实际工程应用价值的优化结果，实现了含椭圆形孔洞材料的结构宏微观协同优化设计。