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《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》2018年
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基于比例边界元的显式拓扑优化研究

肖哲  张维声  郭旭  
【摘要】:工程实际中的拓扑优化问题多为三维拓扑优化问题,而三维问题往往存在设计变量数目较多,有限元分析自由度规模较大的可计算性问题。针对此,本文提出了一种可动变形组件(MMC)与比例边界元(SBFEM)相结合的显式拓扑优化方法。与现有的方法相比,可动变形组件法与比例边界元可分别大规模减少设计变量与有限元求解自由度的规模。由于SBFEM可对计算模型几何边界进行网格加密离散,且允许存在悬挂节点,无需网格渐进过度,因此在MMC框架下仅需对显式描述的结构边界进行网格细化,从而可大幅提高计算效率。数值算例表明本文所提出方法可充分发挥MMC和SBFEM的算法特点,有效求解三维大规模拓扑优化问题。

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