一种复合材料支撑结构拓扑与材料协同稳健优化设计方法

摘要

本发明公开了一种复合材料支撑结构拓扑与材料协同稳健优化设计方法。包括以下步骤：考虑复合材料支撑结构制造服役中的不确定性，将样本不充分的外载和样本充足的基体材料属性分别描述为区间变量和有界概率变量；对设计域、颗粒增强相体积分布离散化并作为两组设计变量，设置物理与几何约束，建立拓扑与材料协同稳健优化模型。利用移动渐近线法求解：解耦概率区间不确定性，利用目标性能的梯度确定最差工况；通过单变量分解法与拉盖尔积分估计最差工况下目标性能的均值及标准差以构造目标函数；最后计算目标与约束函数对设计变量的梯度用于迭代。本发明建立的优化模型真实反映支撑结构多源不确定性的分布特性，求解高效，具有很好的工程应用价值。