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非线性连续体拓扑优化方法综述
被引量：
11
1
作者
文桂林
刘杰
+5 位作者
陈梓杰
魏鹏
龙凯
王洪鑫
荣见华
谢亿民
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期2659-2675,I0001,共18页
连续体拓扑优化方法可以从力学本质上提升结构的性能,为设计人员提供多样性的创新性设计,近年来得到了快速发展.该领域在线性问题上发展已经较为成熟,已经成功应用到很多工程结构的高性能设计.但实际工程中会涉及大量非线性问题,如果将...
连续体拓扑优化方法可以从力学本质上提升结构的性能,为设计人员提供多样性的创新性设计,近年来得到了快速发展.该领域在线性问题上发展已经较为成熟,已经成功应用到很多工程结构的高性能设计.但实际工程中会涉及大量非线性问题,如果将其近似为线性问题,往往会产生较大误差,甚至得到错误的结果,可能会导致重大的工程安全事故.在航空航天、机械工程、海洋工程、高速列车、建筑工程等重要工程领域需求驱动的背景下,非线性连续体拓扑优化方法近年来取得了引人注目的进展.本文系统地综述了涉及材料非线性、几何非线性和边界非线性三种类型的连续体拓扑优化方法,并对现有典型方法进行讨论和评述.最后,指出了非线性连续体拓扑优化方法目前存在的困难(如数值分析精度差、计算效率低、局限于静力学领域等)以及未来的发展方向.(如大变形大应变问题、非线性动力学问题、大规模拓扑优化设计问题等).本研究综述可为非线性连续体拓扑优化领域的初学者提供较为全面的知识梳理,同时也为从事相关领域学者提供应有的帮助.
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关键词
连续体拓扑优化
材料非线性
几何非线性
边界非线性
下载PDF
职称材料
一种刚度可调控的负泊松比管状结构
被引量：
6
2
作者
孙龙
任鑫
+3 位作者
张毅
陶智
张相玉
谢亿民
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期1813-1823,共11页
负泊松比材料具有优良的抗压痕性、抗剪切性、曲面同向性、断裂韧性和能量吸收性等特点,受到了国内外学者的广泛关注。负泊松比管状结构作为一个新兴的研究热点,在工程和医疗领域都有着广泛的应用前景。然而,在拉伸与压缩下同时具有负...
负泊松比材料具有优良的抗压痕性、抗剪切性、曲面同向性、断裂韧性和能量吸收性等特点,受到了国内外学者的广泛关注。负泊松比管状结构作为一个新兴的研究热点,在工程和医疗领域都有着广泛的应用前景。然而,在拉伸与压缩下同时具有负泊松比效应的管状结构仍鲜有报道。由于内部周期性孔洞的存在,大多数负泊松比材料和结构具有较低的比刚度。因此,本文提出了一种新型刚度可调控的负泊松比管状结构,并对不同旋转方式、密实点提前程度、变形区域高度h等参数进行了有限元分析与试验研究。研究结果表明:变刚度圆管的刚度大小可通过密实点比例因子进行调控,同时可以调整h值的大小来减小设计值与真实值之间的误差。新研制的负泊松比管状结构不仅大幅提升了负泊松比管状结构的刚度,且同时维持了理想的负泊松比效应。本文所研发的负泊松比管状结构在防护工程中具有较好的应用前景,且为负泊松比结构的设计提供了新思路。
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关键词
负泊松比
负泊松比材料
管状结构
变刚度
胞元优化
准静态压缩
原文传递
题名
非线性连续体拓扑优化方法综述
被引量：
11
1
作者
文桂林
刘杰
陈梓杰
魏鹏
龙凯
王洪鑫
荣见华
谢亿民
机构
燕山
大学
机械工程学院
广州
大学
机械
与
电气工程学院
华南
理工大学
土木
与
交通学院
华北电力
大学
新能源学院
长沙
理工大学
汽车
与
机械工程学院
皇家
墨尔本
理工大学
创新
结构
与
材料
研究
中心
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期2659-2675,I0001,共18页
基金
国家自然科学基金资助项目(11902085,11832009,12172095)。
文摘
连续体拓扑优化方法可以从力学本质上提升结构的性能,为设计人员提供多样性的创新性设计,近年来得到了快速发展.该领域在线性问题上发展已经较为成熟,已经成功应用到很多工程结构的高性能设计.但实际工程中会涉及大量非线性问题,如果将其近似为线性问题,往往会产生较大误差,甚至得到错误的结果,可能会导致重大的工程安全事故.在航空航天、机械工程、海洋工程、高速列车、建筑工程等重要工程领域需求驱动的背景下,非线性连续体拓扑优化方法近年来取得了引人注目的进展.本文系统地综述了涉及材料非线性、几何非线性和边界非线性三种类型的连续体拓扑优化方法,并对现有典型方法进行讨论和评述.最后,指出了非线性连续体拓扑优化方法目前存在的困难(如数值分析精度差、计算效率低、局限于静力学领域等)以及未来的发展方向.(如大变形大应变问题、非线性动力学问题、大规模拓扑优化设计问题等).本研究综述可为非线性连续体拓扑优化领域的初学者提供较为全面的知识梳理,同时也为从事相关领域学者提供应有的帮助.
关键词
连续体拓扑优化
材料非线性
几何非线性
边界非线性
Keywords
continuum topology optimization
material nonlinearity
geometric nonlinearity
boundary nonlinearity
分类号
O342 [理学—固体力学]
下载PDF
职称材料
题名
一种刚度可调控的负泊松比管状结构
被引量：
6
2
作者
孙龙
任鑫
张毅
陶智
张相玉
谢亿民
机构
南京工业
大学
土木工程学院
皇家
墨尔本
理工大学
创新
结构
与
材料
研究
中心
出处
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期1813-1823,共11页
基金
国家自然科学基金(51978330
51808286
+2 种基金
51778283)
江苏省自然科学基金(BK20180710)
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX20_1009)。
文摘
负泊松比材料具有优良的抗压痕性、抗剪切性、曲面同向性、断裂韧性和能量吸收性等特点,受到了国内外学者的广泛关注。负泊松比管状结构作为一个新兴的研究热点,在工程和医疗领域都有着广泛的应用前景。然而,在拉伸与压缩下同时具有负泊松比效应的管状结构仍鲜有报道。由于内部周期性孔洞的存在,大多数负泊松比材料和结构具有较低的比刚度。因此,本文提出了一种新型刚度可调控的负泊松比管状结构,并对不同旋转方式、密实点提前程度、变形区域高度h等参数进行了有限元分析与试验研究。研究结果表明:变刚度圆管的刚度大小可通过密实点比例因子进行调控,同时可以调整h值的大小来减小设计值与真实值之间的误差。新研制的负泊松比管状结构不仅大幅提升了负泊松比管状结构的刚度,且同时维持了理想的负泊松比效应。本文所研发的负泊松比管状结构在防护工程中具有较好的应用前景,且为负泊松比结构的设计提供了新思路。
关键词
负泊松比
负泊松比材料
管状结构
变刚度
胞元优化
准静态压缩
Keywords
negative Poisson’s ratio
auxetics
tubular structure
tuneable stiffness
cellular optimization
quasistatic compression
分类号
TB330 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
非线性连续体拓扑优化方法综述
文桂林
刘杰
陈梓杰
魏鹏
龙凯
王洪鑫
荣见华
谢亿民
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
11
下载PDF
职称材料
2
一种刚度可调控的负泊松比管状结构
孙龙
任鑫
张毅
陶智
张相玉
谢亿民
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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