一种基于参数化彩色水平集的多组件布局拓扑优化方法

摘要

本发明属于多组件布局拓扑优化设计相关技术领域，其公开了一种基于参数化彩色水平集的多组件布局拓扑优化方法，其包括以下步骤：(1)构建各个组件的水平集函数，进而将所有组件集成到一个水平集函数；(2)确定基体、组件及空洞的材料拓扑模型；(3)将嵌入到结构设计域有限网格中的组件的弹性模量与结构设计域中基体材料的弹性模量相插值，以得到结构设计材料的等效弹性模量；(4)构建多组件集成系统的最小柔度布局优化模型，并进行有限元分析以得到位移场；接着，计算得到目标函数；之后，对设计变量进行灵敏度分析，并对设计变量进行更新，以确定组件布局的最佳位置及基体材料的最优分布。本发明减少了设计变量数量，提高了计算效率。