| 摘要 | 第6-8页 |
| abstract | 第8-10页 |
| 第一章 绪论 | 第15-38页 |
| 1.1 引言 | 第15-18页 |
| 1.2 结构优化设计基本概念 | 第18-23页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第23-36页 |
| 1.3.1 拓扑优化的数值描述方法 | 第23-27页 |
| 1.3.2 拓扑优化的数值求解方法 | 第27-33页 |
| 1.3.3 结构拓扑优化计算中的不稳定现象 | 第33-36页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第36-38页 |
| 第二章 ICM方法的基本理论 | 第38-56页 |
| 2.1 引言 | 第38页 |
| 2.2 ICM方法的基本理论 | 第38-45页 |
| 2.2.1 阶跃函数与磨光函数 | 第38-39页 |
| 2.2.2 跨栏函数与过滤函数 | 第39-41页 |
| 2.2.3 过滤函数对结构参数的识别表达 | 第41页 |
| 2.2.4 ICM优化模型的建立 | 第41-43页 |
| 2.2.5 映射的反演 | 第43-45页 |
| 2.3 二次规划 | 第45-50页 |
| 2.3.1 二次规划模型及其求解 | 第45-47页 |
| 2.3.2 Kuhn-Tucker条件 | 第47页 |
| 2.3.3 对偶理论 | 第47-49页 |
| 2.3.4 求解非线性方程的二分法 | 第49-50页 |
| 2.4 结构拓扑优化中的有限单元法 | 第50-55页 |
| 2.4.1 有限单元法的基本原理 | 第50-52页 |
| 2.4.2 单元应变与应力 | 第52页 |
| 2.4.3 单元应变能和单元外力势能 | 第52-54页 |
| 2.4.4 单元平衡方程 | 第54-55页 |
| 2.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 第三章 应力约束下拓扑优化研究 | 第56-71页 |
| 3.1 引言 | 第56页 |
| 3.2 基于改进的ICM方法拓扑优化模型的建立与求解 | 第56-60页 |
| 3.2.1 优化模型的建立 | 第56-57页 |
| 3.2.2 单元拓扑变量值的计算 | 第57页 |
| 3.2.3 单元删除准则 | 第57-58页 |
| 3.2.4 机构判断准则 | 第58页 |
| 3.2.5 约束准则 | 第58-59页 |
| 3.2.6 敏度过滤技术 | 第59-60页 |
| 3.3 算法流程图 | 第60-63页 |
| 3.3.1 应力约束下原ICM方法 | 第60-61页 |
| 3.3.2 应力约束下改进后的ICM方法 | 第61-63页 |
| 3.4 算例讨论 | 第63-70页 |
| 3.4.1 算例一 | 第63-66页 |
| 3.4.2 算例二 | 第66-68页 |
| 3.4.3 算例三 | 第68-70页 |
| 3.5 本章小结 | 第70-71页 |
| 第四章 位移约束下基于ICM方法的拓扑优化研究 | 第71-93页 |
| 4.1 引言 | 第71-72页 |
| 4.2 位移约束的显式化及拓扑优化模型的建立 | 第72-75页 |
| 4.2.1 位移约束的显式化 | 第72-73页 |
| 4.2.2 拓扑优化模型的建立 | 第73-75页 |
| 4.3 拓扑优化模型的求解 | 第75-78页 |
| 4.4 拓扑优化中的数值不稳定现象及解决方法 | 第78-79页 |
| 4.5 算法流程 | 第79-82页 |
| 4.6 数值算例与讨论分析 | 第82-92页 |
| 4.6.1 算例一 | 第82-85页 |
| 4.6.2 算例二 | 第85-89页 |
| 4.6.3 算例三 | 第89-92页 |
| 4.7 本章小结 | 第92-93页 |
| 第五章 应力和位移共同约束下的连续体拓扑优化 | 第93-119页 |
| 5.1 引言 | 第93页 |
| 5.2 拓扑优化模型的建立及不同约束的无量纲化 | 第93-98页 |
| 5.3 连续体应力与位移约束拓扑优化模型的求解 | 第98-103页 |
| 5.4 算法流程 | 第103-105页 |
| 5.5 数值算例与讨论分析 | 第105-118页 |
| 5.5.1 算例一 | 第105-113页 |
| 5.5.2 算例二 | 第113-115页 |
| 5.5.3 算例三 | 第115-118页 |
| 5.6 本章小结 | 第118-119页 |
| 第六章 基于MATLAB和ANSYS联合仿真的连续体结构拓扑优化设计 | 第119-146页 |
| 6.1 引言 | 第119页 |
| 6.2 ANSYS拓扑优化设计模块及其局限性 | 第119-120页 |
| 6.3 MATLAB优化计算的优势 | 第120页 |
| 6.4 拓扑优化联合仿真的实现 | 第120-126页 |
| 6.5 数值算例与讨论分析 | 第126-144页 |
| 6.5.1 二维平面连续体--桥墩结构数值算例 | 第126-130页 |
| 6.5.2 单拱桥的拓扑优化设计数值算例 | 第130-134页 |
| 6.5.3 竖向荷载作用下转换厚板拓扑优化设计数值算例 | 第134-140页 |
| 6.5.4 竖向均布荷载作用下多跨厚板拓扑优化数值算例 | 第140-144页 |
| 6.6 本章小结 | 第144-146页 |
| 第七章 结论与展望 | 第146-150页 |
| 7.1 结论 | 第146-149页 |
| 7.2 展望 | 第149-150页 |
| 参考文献 | 第150-160页 |
| 作者在攻读博士期间公开发表的论文 | 第160-161页 |
| 致谢 | 第161-162页 |
