基于应变能与频率灵敏度的静动力双目标ESO

来源：计算力学学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：张鹄志,张棒,周云,谢献忠

单位：湖南科技大学 土木工程学院, 湘潭 411201,湖南大学 土木工程学院, 长沙 410082,湖南科技大学 土木工程学院, 湘潭 411201,湖南大学 土木工程学院, 长沙 410082,湖南科技大学 土木工程学院, 湘潭 411201

摘要：当前在运用渐进结构优化(ESO)时,大多仅设定了单一的静力或动力目标,难以满足工程结构设计的需求。为此,将单目标优化常用的应变能灵敏度和频率灵敏度进行无量纲处理,再与多目标优化理论结合,开发出静动力双目标ESO。通过多个不同边界条件的深受弯构件数值算例,证实了新方法的运行稳定性和普遍适用性,同时还得到了静力优化与动力优化间的权重系数比取值建议。有限元对比分析结果表明,该新方法相较于传统的单目标优化,能够兼顾结构的静动力性能,使结构耗材减少但静力刚度基本维持,同时材料利用率和一阶固有频率还能不断提升。

关键词：渐进结构优化,双目标优化,动力优化,应变能灵敏度,频率灵敏度,拓扑优化,结构优化设计,

基金资助：国家自然科学基金(51508182);湖南省自然科学 基金(2021JJ30270)资助项目.