会议专题

进化水平集结构拓扑优化

  本文提出了进化水平集拓扑优化算法,根据进化拓扑优化的思想,解决了水平集方法的最优拓扑严重依赖于初始化的问题。针对这一问题,分析了依赖性的原因是不能在优化过程中不能产生新的拓扑的特点,提出了一种在水平集算法的基础上,利用进化算法的思想,在优化过程中,在低应力部位插入新的孔,获得新的拓扑。在新的拓扑基础上进行水平集演化,有效地克服了常规水平集拓扑优化算法的缺点。即使对复杂的、不易在初始设计时选择孔的适当位置进行初始化的结构,应用本算法也能有效地找到合适的拓扑形式。本文提出的进化拓扑优化方法有很多优点,因为根据进化算法增删孔洞而改变结构拓扑,所以该算法扩大了结构拓扑寻优的搜索范围,可以在更大的范围内寻优,拓展了设计空间,而计算不依赖于初始拓扑。优化算法中融合进化插孔,提高了水平集算法的效率。本文中给出进化水平集结构拓扑优化计算过程,并且通过标准算例进行验证,计算结果说明了本算法的有效性。

拓扑优化 进化水平集 结构优化 数值计算

贾海朋 李欣业 徐安平 刘波

河北工业大学机械工程学院,天津300130

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2011-08-22(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)