[发明专利]一种基于有限细胞描述的承载结构拓扑优化设计方法

摘要

本发明提供一种基于有限细胞描述的承载结构拓扑优化设计方法，设计思路是将装备承载结构布局过程离散化为承载加强结构的累积式生长过程，其步骤为在装备承载结构基体上设置初始生长点；以有限细胞法为基础，寻找承载加强结构最优生长方向；完成一步生长，将生长的末端点作为下一步的生长点；迭代更新承载结构布局；判断是否满足结束条件并结束。不同于以往方法，使用本方法进行装备承载结构设计时，其位置不会被固定的网格节点所束缚，能够得到全局最优的装备承载结构设计结果，十分便于工程运用，该方法对装备加强筋布局设计十分有效。

主权项

一种基于有限细胞描述的承载结构拓扑优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：将装备承载结构布局过程离散化为若干承载加强结构在承载结构基体上的累积式生长过程，对于每个承载加强结构的累积式生长过程进行拓扑结构优化，通过拓扑结构优化使得所述承载结构的力学性能达到最优；在拓扑结构优化中承载结构的力学性能以有限细胞描述为基础进行分析计算，所述有限细胞描述是指将承载结构的几何模型用具有规则结构但尺寸存在差异的网格单元进行划分，使所述几何模型的边界以位于该几何模型内的相应网格单元进行表示。