一种基于有界不确定性的双材料连续体结构非概率可靠性拓扑优化方法

摘要

本发明公开了一种基于有界不确定性的双材料连续体结构非概率可靠性拓扑优化方法。该方法首先根据连续体结构的载荷特性，考虑小样本情况下结构载荷、材料性能，设计目标的不确定性，通过构建双材料插值模型，并以基于非概率集合可靠性模型的优化特征距离d作为非概率可靠性指标，建立双材料连续体结构拓扑优化数学模型；最后以非概率可靠度为约束，以结构质量为优化目标，以单元的相对密度作为设计变量，采用移动渐近线优化算法，通过迭代获得连续体结构在给定外载和边界条件下的最优构型。本发明在进行拓扑优化设计的过程中合理表征了不确定性以及两种材料承载能力的不同对结构构型的影响，可实现结构有效减重，确保设计本身兼顾安全性和经济性。