| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-12页 |
| 1 引言 | 第12-28页 |
| ·超轻金属结构与材料介绍 | 第12-18页 |
| ·超轻多孔金属结构与材料定义与分类 | 第12-13页 |
| ·超轻金属结构与材料研究的意义 | 第13-15页 |
| ·国内外研究现状 | 第15-18页 |
| ·超轻类桁架结构与材料的制备方法 | 第18页 |
| ·具有微结构的超轻材料性能分析方法 | 第18-21页 |
| ·结构优化方法在轻结构与材料优化领域的应用 | 第21-25页 |
| ·结构优化方法简介 | 第21-23页 |
| ·结构优化方法在超轻结构与材料领域的应用 | 第23-24页 |
| ·超轻结构与材料协同优化设计 | 第24-25页 |
| ·本文工作介绍 | 第25-28页 |
| 2 类桁架点阵材料等效弹性性能预测及优化 | 第28-50页 |
| ·类桁架点阵材料等效弹性性能预测的代表体元法 | 第28-30页 |
| ·Dirichlet边界条件下的代表体元法 | 第28页 |
| ·Neumann边界条件下的代表体元法 | 第28-30页 |
| ·Periodic边界条件下的代表体元法 | 第30页 |
| ·类桁架点阵材料等效弹性性能预测的均匀化方法 | 第30-35页 |
| ·均匀化方法简介 | 第30-32页 |
| ·均匀化方法预测三维点阵类桁架材料弹性性能的有限元格式 | 第32-35页 |
| ·代表体元法与均匀化方法间的区别和联系 | 第35-44页 |
| ·基于均匀化方法的极值剪切性能优化及其奇异性分析 | 第44-50页 |
| ·基于均匀化方法的最大剪切模量的形状优化 | 第44-47页 |
| ·最小剪切性能形状优化及其数值奇异现象分析 | 第47-50页 |
| 3 基于微极连续体等效的超轻材料性能分析及优化设计 | 第50-75页 |
| ·线弹性微极理论 | 第50-53页 |
| ·微元体宏观转动与微观转动及几何关系 | 第51-52页 |
| ·线性微极弹性理论的控制方程 | 第52-53页 |
| ·类桁架点阵材料微极连续体等效必要性研究 | 第53-60页 |
| ·柯西介质等效与微极连续体等效对类桁架点阵材料位移解的对比 | 第53-58页 |
| ·柯西介质等效与微极连续体等效对类桁架点阵材料应力解的对比 | 第58-60页 |
| ·具有方形单胞的类桁架点阵材料微极连续体本构关系 | 第60-62页 |
| ·微极弹性体的有限元列式 | 第62-63页 |
| ·以LCAs材料等效应力优化为目标的材料与结构协同优化 | 第63-71页 |
| ·三种优化模型 | 第63-64页 |
| ·敏度分析 | 第64-65页 |
| ·数值算例 | 第65-71页 |
| ·基于微极连续体等效分析结果计算LCAs材料微观应力的快速算法 | 第71-75页 |
| 4 基于模块拼装的结构/材料一体优化设计 | 第75-89页 |
| ·基于模块拼装的宏观结构拓扑优化 | 第77-84页 |
| ·最大整体刚度拓扑优化设计的数学列式 | 第77-78页 |
| ·结构分析和敏度求解 | 第78-79页 |
| ·数值算例 | 第79-84页 |
| ·基于模块拼装的结构/材料一体优化设计 | 第84-89页 |
| ·优化模型列式: | 第85-86页 |
| ·数值算例及讨论 | 第86-89页 |
| 5 考虑制造性约束的热弹性结构与材料协同优化设计 | 第89-111页 |
| ·考虑制造性约束的热弹性结构与材料协同优化设计思想 | 第89-92页 |
| ·结构与材料协同优化思想 | 第89-91页 |
| ·考虑制造性约束的重要性 | 第91-92页 |
| ·优化模型 | 第92-98页 |
| ·优化模型列式 | 第92-94页 |
| ·热弹性结构控制方程与敏度分析 | 第94-98页 |
| ·数值算例 | 第98-111页 |
| ·△T=0只有机械载荷作用时，结构与材料协同优化设计 | 第98-101页 |
| ·同时作用机械及热载荷的热弹性结构与材料协同优化设计 | 第101-111页 |
| 6 考虑制造约束性约束的旋转对称结构与材料协同优化设计 | 第111-142页 |
| ·优化模型列式 | 第112-113页 |
| ·离心力作用下旋转对称结构分析与敏度分析列式 | 第113-115页 |
| ·离心力作用下旋转对称结构有限元分析 | 第113-114页 |
| ·离心力作用下的结构与材料协同优化灵敏度分析 | 第114-115页 |
| ·数值算例 | 第115-142页 |
| ·算例一 | 第117-124页 |
| ·算例二 | 第124-131页 |
| ·算例三 | 第131-142页 |
| 7 结论与展望 | 第142-145页 |
| ·结论 | 第142-143页 |
| ·展望 | 第143-145页 |
| 创新点总结 | 第145-147页 |
| 参考文献 | 第147-154页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第154-156页 |
| 致谢 | 第156-158页 |
