基于应变能的结构拓扑优化设计

基于在优化结构边界和孔洞周围附加人工材料的思路,结合传统渐进结构优化法和单元应变能分析,研究了基于应变能的结构拓扑优化方法,给出了结构拓扑优化的基本原理,导出了具有单元增、删功能的渐进结构优化基本公式。对具有各向同性的均质材料的桥墩和桥梁结构进行了仿真设计,结果显示结构的最大与最小应变能的差距显著减小,其拓扑解类似于工程中出现的结构,表明该方法的基本原理可行、有效。