结构拓扑优化中变量连接算法研究与软件实现Research and software implementation of variable connection algorithm for structural topology optimization

来源：计算力学学报杂志2016年第2期北京时间：

作者：陈峰,陈飙松,周大为,张盛

单位：大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 工程力学系, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 工程力学系, 大连 116024,吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室, 长春 130025,大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 工程力学系, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 工程力学系, 大连 116024

摘要：结构拓扑优化的变量连接,是通过对设计变量之间添加约束关系,从而得到特定的拓扑优化构型,使得优化结果能够满足工程上的特殊要求和工艺制造技术的限制。针对拓扑优化中的几类过滤形式及灵敏度分析,给出了考虑变量连接的计算公式;基于自主研发的SiPESC软件集成化平台,在SiPESC.TOPO拓扑优化模块上进行二次开发,构建了拓扑优化的变量连接算法框架,其核心思想是基于面向对象设计方法和软件设计模式,实现算法与数据分离。详细阐述了变量连接的作用方式,以及软件框架通用接口设计方案,并通过数值算例验证了其在静力问题、动力问题和热传导问题上的可行性。

关键词：拓扑优化,变量连接,SiPESC软件,算法框架,

基金资助：国家自然科学基金(91519103,11372064);111引智计划(B14013);中央高校基本科研业务费专项基金(DUT15JJ(G)03)资助项目.