简单立方点阵结构静态平压性能分析

来源：计算力学学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：杨孝峰,盛亚鹏,苏宇锋

单位：郑州大学 机械与动力工程学院, 郑州 450001,郑州大学 机械与动力工程学院, 郑州 450001,郑州大学 机械与动力工程学院, 郑州 450001

摘要：为了提高简单立方(SC)点阵结构的平压力学性能,在ABAQUS中对SC单胞建立了周期边界约束方程,并通过ESO算法对周期边界条件下的SC单胞进行了拓扑优化设计。随后对优化SC单胞的等效弹性模量进行了求解,发现优化SC单胞的等效弹性模量明显优于传统SC单胞,从外部去除单胞材料可使优化单胞等效压缩模量提高27.14%,从内部去除单胞材料可使单胞等效剪切模量提高46.18%。最后将优化SC单胞从单胞层面扩展到宏观结构中,探究了三类SC点阵结构的静态平压性能。研究表明,周期边界条件与ESO相结合的拓扑优化方法,可使SC结构静态平压时的抵抗力得到明显提升。相比传统SC点阵结构,优化后的SC点阵结构抵抗力提高了20%以上。

关键词：点阵结构,周期边界条件,ESO算法,拓扑优化,平压,

基金资助：国家自然科学基金(U1904169)资助项目.