基于虚拟材料的T-B梁拓扑优化ESO方法

来源：计算力学学报杂志2017年第2期北京时间：

作者：周海涛,张大可,杨毅超,梁圣,龚宪生

单位：重庆大学 机械工程学院 重庆 400044,昆明精密机械研究所 昆明 650032

摘要：自从Zhou和Rozvany于2001年以T-B梁(Tie-Beam)问题质疑渐进结构优化方法ESO(Evolutionary Structural Optimization)的算法收敛性以来，结构最优化领域的研究者提出了多种算法以求解决这一问题。T-B梁问题仍是当前结构拓扑优化领域的研究热点，因为现有的各种T-B梁解法或是存有不足或是无法获得满意解答。本文在传统ESO算法中，将虚拟材料引入待删除单元，用以检测结构传力路径是否受到破坏，进而确定单元删除的合理性。算例表明，本文算法可有效防止ESO方法求解T-B梁问题时的失效并获得最优解，且本文算法只需在ESO迭代中附加一次检测，不改变ESO方法的迭代进程和寻优能力。

关键词：ESO,结构拓扑优化,T-B梁,虚拟材料,传力路径,有限元方法,

基金资助：国家973课题（2014CB049403）资助项目