| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-22页 |
| 1.1 课题领域背景及研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2 课题领域国内外研究现状 | 第11-19页 |
| 1.2.1 连续体拓扑优化的国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.2 多材料连续体结构拓扑优化国内外研究现状 | 第15-19页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第19-22页 |
| 第2章 ICM方法及平面连续体结构有限元分析基本原理 | 第22-32页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 独立、连续、映射拓扑优化方法理论基础 | 第22-27页 |
| 2.2.1 阶梯函数与磨光函数 | 第22-24页 |
| 2.2.2 跨栏函数与过滤函数 | 第24-26页 |
| 2.2.3 独立、连续、映射拓扑优化模型的建立与求解 | 第26-27页 |
| 2.3 连续体结构有限元分析基本原理 | 第27-31页 |
| 2.3.1 连续体结构离散过程及其特征 | 第27-28页 |
| 2.3.2 平面连续体结构4节点矩形单元的几何和节点属性描述 | 第28页 |
| 2.3.3 平面连续体结构的单元位移场 | 第28-29页 |
| 2.3.4 平面连续体结构的单元应变场与应力场 | 第29-30页 |
| 2.3.5 平面连续体结构的单元刚度矩阵及单元刚度方程 | 第30页 |
| 2.3.6 平面连续体结构的整体刚度矩阵及刚度方程求解 | 第30-31页 |
| 2.4 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 基于复合指数过滤函数的位移约束平面连续体结构拓扑优化方法 | 第32-44页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 基于独立、连续、映射方法的MWDC模型概述 | 第32-35页 |
| 3.3 改进的MWDC结构性能指标优化模型建立与求解 | 第35-37页 |
| 3.3.1 位移约束下改进的MWDC优化模型中的位移约束显式化 | 第35-36页 |
| 3.3.2 位移约束下改进的MWDC优化模型求解 | 第36页 |
| 3.3.3 改进的MWDC优化模型优化收敛准则与计算流程 | 第36-37页 |
| 3.4 数值算例与讨论 | 第37-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-44页 |
| 第4章 双材料平面连续体结构位移约束拓扑优化方法 | 第44-90页 |
| 4.1 引言 | 第44-45页 |
| 4.1.1 双材料平面连续体结构粘接式布局模式的定义 | 第44页 |
| 4.1.2 双材料平面连续体结构融合式布局模式的定义 | 第44-45页 |
| 4.2 双材料平面连续体结构拓扑优化问题的模型建立与求解 | 第45-49页 |
| 4.2.1 双材料平面连续体结构拓扑优化问题模型建立 | 第45-46页 |
| 4.2.2 位移约束下双材料平面连续体结构拓扑优化模型中的位移约束显式化 | 第46-47页 |
| 4.2.3 位移约束下双材料平面连续体结构拓扑优化材料插值方法 | 第47页 |
| 4.2.4 位移约束下双材料平面连续体结构拓扑优化模型求解 | 第47-48页 |
| 4.2.5 位移约束下双材料平面连续体结构优化模型计算流程与收敛准则 | 第48-49页 |
| 4.3 数值算例与讨论 | 第49-88页 |
| 4.3.1 讨论位移约束对双材料平面连续体结构拓扑最优结构的影响 | 第49-62页 |
| 4.3.2 讨论双材料两种布局模式中区域划分对拓扑最优结构的影响 | 第62-75页 |
| 4.3.3 讨论两种材料弹性模量比值关系对拓扑最优结构的影响 | 第75-88页 |
| 4.4 本章小结 | 第88-90页 |
| 第5章 多材料平面连续体结构位移约束拓扑优化方法 | 第90-112页 |
| 5.1 引言 | 第90-91页 |
| 5.1.1 多材料平面连续体结构粘接式布局模式的定义 | 第90页 |
| 5.1.2 多材料平面连续体结构融合式布局模式的定义 | 第90-91页 |
| 5.2 多材料平面连续体结构拓扑优化问题的模型建立与求解 | 第91-95页 |
| 5.2.1 多材料平面连续体结构拓扑优化问题模型建立 | 第91页 |
| 5.2.2 位移约束下多材料平面连续体结构拓扑优化模型中的位移约束显式化 | 第91-92页 |
| 5.2.3 位移约束下多材料平面连续体结构拓扑优化材料插值方法 | 第92-94页 |
| 5.2.4 位移约束下双材料平面连续体结构拓扑优化模型求解 | 第94-95页 |
| 5.2.5 位移约束下多材料平面连续体结构优化模型优化收敛准则 | 第95页 |
| 5.3 数值算例与讨论 | 第95-110页 |
| 5.3.1 讨论三材料粘接式布局模式中位移约束对拓扑最优结构的影响 | 第95-103页 |
| 5.3.2 讨论三材料融合式式布局模式中位移约束对拓扑最优结构的影响 | 第103-110页 |
| 5.4 本章小结 | 第110-112页 |
| 第6章 位移约束平面连续体结构拓扑优化设计软件 | 第112-122页 |
| 6.1 MATLAB软件简介 | 第112页 |
| 6.2 平面连续体结构拓扑优化设计软件概况 | 第112-113页 |
| 6.3 软件的安装及运行环境 | 第113页 |
| 6.3.1 软件的安装 | 第113页 |
| 6.3.2 软件运行环境 | 第113页 |
| 6.4 软件优化模型及算法流程 | 第113-115页 |
| 6.4.1 MWDC(Minimum Weight with a Displacement Constraint)位移约束下最小重量模型简介 | 第113-114页 |
| 6.4.2 基于MWDC模型指数形式过滤函数的改进 | 第114页 |
| 6.4.3 程序算法流程 | 第114-115页 |
| 6.5 软件界面及操作流程 | 第115-119页 |
| 6.6 数值算例与讨论 | 第119-120页 |
| 6.6.1 算例设计 | 第119页 |
| 6.6.2 算例运行结果 | 第119-120页 |
| 6.7 本章小结 | 第120-122页 |
| 结论 | 第122-124页 |
| 参考文献 | 第124-130页 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 | 第130-132页 |
| 致谢 | 第132页 |
