| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究目的和意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 结构拓扑优化国内外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 复合材料微结构拓扑优化国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.3 复合材料结构一体化设计国内外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 本文主要工作和文章结构 | 第13-15页 |
| 2 复合材料微结构拓扑优化设计 | 第15-41页 |
| 2.1 基于能量的均匀化方法 | 第15-16页 |
| 2.2 材料微结构拓扑优化设计 | 第16-21页 |
| 2.2.1 微结构优化建模 | 第16-17页 |
| 2.2.2 灵敏度分析及过滤 | 第17-18页 |
| 2.2.3 周期边界条件 | 第18-19页 |
| 2.2.4 微结构拓扑优化实现流程 | 第19-20页 |
| 2.2.5 数值算例 | 第20-21页 |
| 2.3 优化参数讨论 | 第21-25页 |
| 2.3.1 惩罚因子 | 第21-23页 |
| 2.3.2 过滤半径 | 第23-24页 |
| 2.3.3 激励应变 | 第24-25页 |
| 2.4 复合材料插值方法和优化模型 | 第25-31页 |
| 2.4.1 复合材料插值方法 | 第25-30页 |
| 2.4.2 单向纤维增强复合材料优化模型 | 第30-31页 |
| 2.5 基于SIMP插值模型的单向纤维复合材料微结构设计 | 第31-38页 |
| 2.5.1 基于拓扑增强的复合材料微结构设计 | 第32-34页 |
| 2.5.2 基于中线增强的复合材料微结构设计 | 第34-36页 |
| 2.5.3 复合材料等效性能验证 | 第36-38页 |
| 2.6 复合材料增强基的不同排列方式分析探讨 | 第38-39页 |
| 2.7 本章小结 | 第39-41页 |
| 3 复合材料单一微结构多尺度拓扑优化 | 第41-51页 |
| 3.1 优化问题描述及建模 | 第41-42页 |
| 3.2 分步优化策略研究与实现 | 第42-45页 |
| 3.2.1 结构宏观优化布局 | 第42-43页 |
| 3.2.2 材料微结构拓扑优化 | 第43-45页 |
| 3.3 基于中线增强的复合材料多尺度拓扑优化设计 | 第45-50页 |
| 3.3.1 桥式简支梁多尺度优化 | 第45-47页 |
| 3.3.2 半悬臂梁多尺度优化 | 第47-50页 |
| 3.4 本章小结 | 第50-51页 |
| 4 多尺度复合材料结构一体化优化设计 | 第51-67页 |
| 4.1 尺度关联中的非线性问题描述 | 第51-52页 |
| 4.2 多尺度一体化优化建模 | 第52-54页 |
| 4.2.1 优化问题建模 | 第52-53页 |
| 4.2.2 灵敏度分析 | 第53-54页 |
| 4.3 考虑尺度关联的多尺度一体化设计策略研究 | 第54-61页 |
| 4.3.1 尺度关联方法 | 第54-55页 |
| 4.3.2 优化求解流程[9~10] | 第55-57页 |
| 4.3.3 多尺度一体化设计实现流程 | 第57-59页 |
| 4.3.4 数值算例 | 第59-61页 |
| 4.4 基于拓扑增强的多尺度复合材料结构一体化设计 | 第61-65页 |
| 4.4.1 平板结构 | 第61-63页 |
| 4.4.2 夹钳结构 | 第63-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-67页 |
| 5 总结与展望 | 第67-69页 |
| 5.1 全文工作总结 | 第67-68页 |
| 5.2 不足与展望 | 第68-69页 |
| 致谢 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-73页 |