一种基于静强度和疲劳约束的柔顺机构拓扑优化方法

摘要

本发明公开一种基于静强度和疲劳约束的柔顺机构拓扑优化方法，包括以下步骤：评定柔顺机构的静强度和疲劳强度；将机构的静强度和疲劳约束转化为不同的应力约束，将单元的各类应力约束凝聚成不同的全局应力约束；以输出位移最大化为目标函数，以静强度、疲劳和体积作为约束，构建基于静强度和疲劳约束的柔顺机构拓扑优化模型；进行灵敏度分析，利用映射过滤修正灵敏度，求解拓扑优化问题，迭代至满足收敛准则，获得最优的柔顺机构拓扑构型。本发明利用带符号的von Mises和修正的Goodman疲劳准则进行基于静强度和疲劳约束的柔顺机构拓扑优化，获得的柔顺机构能够满足静强度和疲劳强度要求，并且有效地避免类铰链结构。