【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自支撑结构的拓扑优化，尤其涉及一种基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法。
技术介绍
1、拓扑优化是一种在给定设计域内对材料分布进行优化的数学方法，其目的是获得在给定荷载情况、约束条件和性能指标下获得最优结构，是结构优化的一种。与尺寸优化和形状优化相比，拓扑优化有更大的设计空间，并且可以获得性能更加优越的结构。虽然拓扑优化能够节约材料并充分发挥结构的力学性能，但通过拓扑优化所获得的结构通常具有高几何复杂度，其难以通过传统的制造方法进行制造。增材制造，通常也被称为3d打印，是一种近年来快速发展的技术，其被认为有可能改变制造业。与传统的通过去除材料的制造方法不同，增材制造的核心理念是通过逐层堆积或添加材料逐步制造结构。增材制造可以快速成型具有高几何复杂度的结构，并且制造所需成本与时间几乎不受结构的几何复杂度的影响。增材制造的这种特性使得拓扑优化的性能得到了充分的发挥，通过传统制造方法难以制造的最优结构的制造变得可行。但增材制造逐层堆积或添加的制造方式也带来了新的约束，即在制造上层结构时，必须确保其受到充分的支撑，否则结构将无法...
【技术保护点】
1.一种基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法，其特征在于，所述步骤1采用相场函数作为拓扑优化的设计变量，通过有限元法求解自支撑结构拓扑优化问题包括：将设计域划分为N个单元，并将每个单元的中心作为相场函数的节点，通过此节点的相场值表示该单元的相场值，相场值等于1表示此单元存在材料，相场值等于0表示此单元不存在材料：
3.如权利要求1所述的基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法，其特征在于，所述步骤2中基于所述相场函数建立基于相场法的自支撑结构拓扑优化问题有限元模型
...
【技术特征摘要】
1.一种基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法，其特征在于，所述步骤1采用相场函数作为拓扑优化的设计变量，通过有限元法求解自支撑结构拓扑优化问题包括：将设计域划分为n个单元，并将每个单元的中心作为相场函数的节点，通过此节点的相场值表示该单元的相场值，相场值等于1表示此单元存在材料，相场值等于0表示此单元不存在材料：
3.如权利要求1所述的基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法，其特征在于，所述步骤2中基于所述相场函数建立基于相场法的自支撑结构拓扑优化问题有限元模型包括：
4.如权利要求1所述的基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法，其特征在于，所述步骤3中基于有限元模型建立基于相场法的自支撑结构拓扑优化问题数学模型的方法为：
5.如权利要求1所述的基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法，其特...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。