一种位移和全局应力混合约束下的连续体结构可靠性拓扑优化方法

摘要

本发明公开了一种位移和全局应力混合约束下的连续体结构非概率可靠性拓扑优化方法，该方法首先采用密度过滤方法由设计变量得到单元密度，然后运用松弛法则计算结构的位移和应力，并利用应力综合函数约束对全局应力进行处理，接着利用顶点组合法得到位移和应力综合函数的上下界；采用优化特征位移代替非概率可靠性指标来解决收敛性问题，并运用伴随向量法和复合函数求导法则求解优化特征位移的灵敏度；最后运用移动渐进方法进行迭代计算，直至满足相应的收敛性条件，得到满足可靠度约束的最优设计方案。本发明在进行拓扑优化设计过程中合理表征了不确定性对连续体结构刚度和强度性能的影响，并可实现有效减重，确保设计本身兼顾安全性和经济性。