一种基于BESO的弹塑性等几何拓扑优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BESO的弹塑性等几何拓扑优化方法，属于等几何拓扑优化领域，该方法通过弹塑性建模，考虑了材料的各向同性硬化，并将材料的应力等效为Von Mises应力，允许结构在受到外部加载时发生弹性和塑性变形；使得优化过程更贴近实际工程需求，确保结构在承受复杂加载条件下具有足够的强度和稳定性；采用等几何分析技术，能够更精准的得出模型的结构响应；综合考虑了弹塑性响应，并在拓扑优化中进行了相应的调整，使结构的拓扑布局将根据材料的弹塑性性质进行调整，以确保最佳性能；将BESO优化方法、等几何分析与弹塑性材料紧密结合，弥补了之前关于弹塑性等几何拓扑优化的方法空缺，在优化中可以考虑材料的塑性行为。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于等几何拓扑优化领域，更具体地，涉及一种基于beso的弹塑性等几何拓扑优化方法。

技术介绍

1、随着计算机技术的发展，拓扑优化作为实现创新设计的强大工具被广泛使用。作为拓扑优化方法的一种，双向进化结构优化(bi-directional evolutionary structuraloptimization，beso)方法是一种用于寻找结构中的最佳材料分布的算法。它的目标是在给定的空间中找到材料的最佳分布，以满足一组性能和约束条件，同时通过二进制材料分布来最小化材料的使用。

2、等几何分析(isogeometric analysis，iga)不同于传统的有限元分析(finiteelement analysis，fea)，其直接将非均匀有理b样条(non-uniform rational b-spline，nurbs)作为几何表示来分析，省去了耗时的转化过程，避免了转化过程中引入的误差，实现了计算机辅助设计(computer aided design，cad)和计算机辅助工程(computer aidedengineering，cae)本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于BESO的弹塑性等几何拓扑优化方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待优化结构的优化模型的数学表达式为：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待优化结构的目标体积为：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述对各单元进行弹塑性等几何分析以获取各单元的刚度矩阵及各单元控制点处的等效内力，包括：

5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述各单元控制点处的等效内力为：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述所有单元控制点的灵敏度场的获取方式为：

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【技术特征摘要】

1.一种基于beso的弹塑性等几何拓扑优化方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待优化结构的优化模型的数学表达式为：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待优化结构的目标体积为：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，所述对各单元进行弹塑性等几何分析以获取各单元的刚度矩阵及各单元控制点处的等效内力，包括：

5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏兆辉，范洪硕，刘健力，张昊博，高百川，聂涛，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：

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