结构与柔性机构拓扑优化
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第1章 拓扑优化综述 | 第13-35页 |
| 1．1 引言 | 第13-19页 |
| 1．1．1 优化问题的数学描述 | 第14-15页 |
| 1．1．2 优化的应用 | 第15页 |
| 1．1．3 拓扑优化及应用 | 第15-19页 |
| 1．2 拓扑优化的研究现状 | 第19-29页 |
| 1．2．1 结构拓扑优化设计 | 第20-26页 |
| 1．2．2 柔性机构拓扑优化设计 | 第26-28页 |
| 1．2．3 散热结构拓扑优化设计 | 第28-29页 |
| 1．3 拓扑优化的应用 | 第29-32页 |
| 1．3．1 结构拓扑优化 | 第29-30页 |
| 1．3．2 柔性机构设计 | 第30-31页 |
| 1．3．3 复合材料设计 | 第31-32页 |
| 1．3．4 拓扑优化其他应用 | 第32页 |
| 1．4 本文主要工作及研究框架 | 第32-34页 |
| 1．5 基金资助 | 第34-35页 |
| 第2章 拓扑优化理论 | 第35-64页 |
| 2．1 拓扑优化数学模型 | 第35-39页 |
| 2．1．1 拓扑优化的数学模型 | 第35-37页 |
| 2．1．2 最小柔顺性结构拓扑优化的本质 | 第37-38页 |
| 2．1．3 拓扑优化的基本过程 | 第38-39页 |
| 2．2 均匀化方法 | 第39-43页 |
| 2．2．1 均匀化方法概述 | 第39-41页 |
| 2．2．2 拓扑优化的均匀化方法 | 第41-42页 |
| 2．2．3 均匀化方法的其他应用 | 第42-43页 |
| 2．3 SIMP模型 | 第43-48页 |
| 2．3．1 SIMP基本数学模型 | 第43-46页 |
| 2．3．2 SIMP数学模型其他形式 | 第46页 |
| 2．3．3 优化算法及求解策略 | 第46-47页 |
| 2．3．4 存在的问题 | 第47-48页 |
| 2．4 拓扑优化的几何法 | 第48-50页 |
| 2．4．1 泡泡法 | 第48-49页 |
| 2．4．2 拓扑导数法 | 第49-50页 |
| 2．5 水平集算法 | 第50-51页 |
| 2．6 进化算法及其它随机搜索算法 | 第51-58页 |
| 2．6．1 进化算法 | 第51-53页 |
| 2．6．2 遗传算法 | 第53-55页 |
| 2．6．3 模拟退火算法 | 第55-57页 |
| 2．6．4 其他优化算法及多目标优化 | 第57-58页 |
| 2．7 数值奇异性及解决方法 | 第58-63页 |
| 2．7．1 棋盘效应 | 第58-60页 |
| 2．7．2 网格相关性 | 第60-62页 |
| 2．7．3 灰度问题 | 第62-63页 |
| 2．8 本章小结 | 第63-64页 |
| 第3章 基于柔顺性密度的拓扑优化方法及应用 | 第64-84页 |
| 3．1 引言 | 第64-69页 |
| 3．1．1 问题的提出 | 第64-69页 |
| 3．1．2 求解基本思想 | 第69页 |
| 3．2 问题的提法与解决方案 | 第69-71页 |
| 3．2．1 含几何变量的拓扑优化数学模型 | 第69-70页 |
| 3．2．2 敏度分析 | 第70-71页 |
| 3．3 狭长结构拓扑优化 | 第71-72页 |
| 3．3．1 计算模型 | 第71-72页 |
| 3．4 网格划分对拓扑的影响 | 第72-74页 |
| 3．4．1 网格划分方案(1) | 第72-73页 |
| 3．4．2 网格划分方案(2) | 第73-74页 |
| 3．4．3 网格划分方案(3) | 第74页 |
| 3．5 单基本结构拓扑优化与分析 | 第74-78页 |
| 3．5．1 计算模型 | 第74-75页 |
| 3．5．2 不同剪力弯矩比计算方案 | 第75-78页 |
| 3．5．3 结果及结论 | 第78页 |
| 3．6 双基本结构拓扑优化与分析 | 第78-81页 |
| 3．6．1 计算模型 | 第78-79页 |
| 3．6．2 不同剪力弯矩比计算方案 | 第79-81页 |
| 3．7 最优拓扑三维模拟 | 第81-83页 |
| 3．8 本章小结 | 第83-84页 |
| 第4章 改进的水平集拓扑优化方法 | 第84-107页 |
| 4．1 水平集方法与界面追踪 | 第84-85页 |
| 4．1．1 界面追踪 | 第84-85页 |
| 4．1．2 水平集方法 | 第85页 |
| 4．2 结构拓扑优化的水平集算法的实现 | 第85-94页 |
| 4．2．1 界面与零水平集 | 第85-86页 |
| 4．2．2 连续体结构拓扑优化的水平集方法 | 第86-88页 |
| 4．2．3 拓扑优化的水平集方法实施过程 | 第88页 |
| 4．2．4 算例 | 第88-94页 |
| 4．2．5 结果讨论 | 第94页 |
| 4．3 水平集算法的局限性 | 第94-99页 |
| 4．3．1 拓扑变化机制及其缺点 | 第94页 |
| 4．3．2 试算及结果 | 第94-99页 |
| 4．3．3 存在的问题 | 第99页 |
| 4．4 改进的水平集拓扑优化算法 | 第99-106页 |
| 4．4．1 插孔策略 | 第99-101页 |
| 4．4．2 改进的水平集算法的实施 | 第101-102页 |
| 4．4．3 算例及结果分析 | 第102-106页 |
| 4．5 本章小结 | 第106-107页 |
| 第5章 散热结构拓扑优化 | 第107-131页 |
| 5．1 散热问题的提出 | 第107-108页 |
| 5．2 散热结构的拓扑优化的数学描述 | 第108-115页 |
| 5．2．1 热结构边界条件 | 第108-109页 |
| 5．2．2 拓扑优化问题的提法 | 第109-114页 |
| 5．2．3 最优散热拓扑优化具体实施 | 第114-115页 |
| 5．2．4 拓扑优化其它方法 | 第115页 |
| 5．3 均匀热荷载散热结构拓扑优化 | 第115-121页 |
| 5．3．1 几何模型 | 第116-117页 |
| 5．3．2 均匀热荷载算例 | 第117-120页 |
| 5．3．3 材料类型对最优拓扑的影响 | 第120页 |
| 5．3．4 材料约束对最优拓扑的影响 | 第120-121页 |
| 5．4 集中热荷载散热结构拓扑优化 | 第121-123页 |
| 5．4．1 算例 | 第122-123页 |
| 5．5 多连通域多热源散热结构拓扑优化 | 第123-129页 |
| 5．5．1 多连通域2D板的散热拓扑优化 | 第124-126页 |
| 5．5．2 多热源结构散热拓扑优化 | 第126-129页 |
| 5．6 本章小结 | 第129-131页 |
| 第6章 柔性机构拓扑优化设计 | 第131-152页 |
| 6．1 柔性机构概述 | 第131-137页 |
| 6．1．1 机电系统设计 | 第131-132页 |
| 6．1．2 设计柔性结构的意义 | 第132-133页 |
| 6．1．3 什么是柔性机构 | 第133-135页 |
| 6．1．4 柔性机构优越性 | 第135-136页 |
| 6．1．5 柔性机构的分类 | 第136-137页 |
| 6．1．6 柔性机构设计准则及方法 | 第137页 |
| 6．2 柔性机构拓扑优化设计 | 第137-142页 |
| 6．2．1 拓扑优化的方法 | 第137-139页 |
| 6．2．2 连续体结构拓扑优化 | 第139-140页 |
| 6．2．3 柔性机构拓扑优化的实施 | 第140-141页 |
| 6．2．4 其它方法 | 第141-142页 |
| 6．3 反位移柔性机构设计 | 第142-146页 |
| 6．3．1 反位移柔性机构设计基本原理 | 第142-143页 |
| 6．3．2 反位移机构 | 第143-144页 |
| 6．3．3 体积约束对柔性机构拓扑的影响 | 第144-145页 |
| 6．3．4 材料对柔性机构拓扑的影响 | 第145-146页 |
| 6．4 反位移柔性机构在微测量中的应用 | 第146-148页 |
| 6．4．1 力-位移标定 | 第146-147页 |
| 6．4．2 位移-位移标定 | 第147-148页 |
| 6．4．3 结果讨论与分析 | 第148页 |
| 6．5 其它柔性机构设计 | 第148-151页 |
| 6．5．1 微夹钳设计 | 第149页 |
| 6．5．2 位移转向柔性机构 | 第149-150页 |
| 6．5．3 四角简支反位移柔性机构 | 第150-151页 |
| 6．5．4 换向柔性机构 | 第151页 |
| 6．6 本章小结 | 第151-152页 |
| 第7章 结论与展望 | 第152-155页 |
| 7．1 论文总结 | 第152-153页 |
| 7．2 拓扑优化研究展望 | 第153-155页 |
| 参考文献 | 第155-165页 |
| 论文创新点 | 第165-166页 |
| 攻读博士学位期间发表的相关学术论文 | 第166-167页 |
| 致谢 | 第167-168页 |
| 大连理工大学学位论文版权使用授权书 | 第168页 |
