联合拓扑优化与形状优化的多场耦合作用的结构设计方法

摘要

本发明涉及结构优化设计技术，具体涉及联合拓扑优化与形状优化的多场耦合作用的结构设计方法，该方法使用基于变密度法的拓扑优化方法创建多场耦合作用拓扑优化模型，包含多物理场数值模型、设计域、边界条件、目标函数、约束条件与设计变量，通过多场耦合有限元仿真方法计算获取目标函数对设计变量的灵敏度信息以此更新设计域内各单元设计变量值，最终获得多场耦合作用下最优拓扑结构；通过提取拓扑结构并以此构建多场耦合作用下形状优化设计模型，然后在多场耦合仿真基础上，对结构轮廓进行进一步优化，提升结构整体性能，最终得到满足多物理场耦合作用下最优结构。解决了结构对多种物理性能的需求，改善了拓扑优化结构，提升了结构性能。