基于Heaviside函数灵敏度分析的多组件系统优化设计
多组件系统协同优化设计旨在实现组件布局和支撑结构构型的优化设计。该协同优化涉及两类设计变量：伪密度设计变量和组件位置设计变量。多组件系统优化设计以结构柔顺度最小为目标，除施加体积约束控制伪密度设计变量，同时利用包络圆技术约束组件位置设计变量，避免组件干涉。在以往的相关研究工作中，伪密度设计变量的灵敏度可以解析求得，而组件位置设计变量的灵敏度只能通过数值差分或半解析法获得，导致协同优化效率低下，严重制约了该方法解决大规模三维及实际工程问题。本文提出基于Heaviside函数的组件位置设计变量的灵敏度分析方法，给出了解析计算组件位置设计变量灵敏度的数学推导。数值计算结果标明，新的灵敏度分析方法能够给出合理组件结构布局并大幅度提升优化设计的效率，突破了协同优化设计方法从二维到三维推广应用的瓶颈。
多组件系统 优化设计 灵敏度分析 拓扑优化
夏凉 张卫红 朱继宏
西北工业大学现代设计与集成制造教育部重点实验室,西安,710072
国内会议
哈尔滨
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1-11
2011-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）