[发明专利]基于生长性进化结构拓扑优化方法

摘要

本发明公开了一种基于生长性进化结构拓扑优化方法，其特征在于：所述的基于生长性进化结构拓扑优化方法建立了胶凝颗粒材料结构拓扑优化的数学模型，并给出进化数值拓扑优化算法，并编程实现。本发明提出的拓扑优化方法是收敛的、有效的，能够应用于拉压不对称材料、结构的优化设计，该数学模型可应用于生物结构的设计；本发明提出的方法能够模拟生物材料特性，辅之以拓扑优化，该数学模型可用于生物结构特征的工程设计，同时适用于弹塑性结构的拓扑优化和结构动力学特征值问题优化。

主权项

1.一种基于生长性进化结构的悬臂结构拓扑优化方法，其特征在于：所述的基于生长性进化结构的悬臂结构拓扑优化方法建立了胶凝颗粒材料结构拓扑优化的数学模型，并给出进化数值拓扑优化算法，并编程实现；该方法具体实现步骤如下：(1)结构几何参数与边界条件参数初始化，给定设计域Ω；(2)应用有限元方法求解结构平衡方程，得出给定载荷工况下的位移场向量u，和共轭位移场ω；(3)根据胶凝颗粒材料颗粒之间的关系，计算获得材料在每个单元的弹性张量(4)计算目标函数、约束函数相对于敏度；(5)根据每个单元的敏度值，按一定比率删除或者增加单元材料；(6)判断收敛性，检验是否满足迭代结束条件，若满足，得到收敛解，退出计算，否则重复步骤(2)到(6)直到得到收敛解。