| 摘要 | 第2-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第8-22页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第8-10页 |
| 1.2 增材制造研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 金属增材制造技术研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 增材制造约束研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 制造不确定性的研究现状 | 第15-16页 |
| 1.4 面向增材制造的拓扑优化方法 | 第16-21页 |
| 1.4.1 拓扑优化方法的研究现状 | 第16-19页 |
| 1.4.2 拓扑优化方法参数化模型的研究现状 | 第19-21页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第21-22页 |
| 2 基于SIMP-MMC混合的结构拓扑优化方法 | 第22-36页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 混合拓扑优化方法 | 第22-24页 |
| 2.2.1 优化模型 | 第22-24页 |
| 2.2.2 敏度分析 | 第24页 |
| 2.3 基于SIMP-MMC的混合拓扑优化方法过程 | 第24-29页 |
| 2.3.1 基于SIMP方法快速寻找拓扑优化构型 | 第24-25页 |
| 2.3.2 识别几何特征 | 第25-28页 |
| 2.3.3 MMC方法优化边界形状 | 第28页 |
| 2.3.4 MMC优化结果转换成CAD模型 | 第28-29页 |
| 2.4 数值算例 | 第29-35页 |
| 2.4.1 算例1:悬臂梁问题 | 第29-32页 |
| 2.4.2 算例2:拱桥结构问题 | 第32-35页 |
| 2.5 小结 | 第35-36页 |
| 3 考虑表面层异质的增材制造拓扑优化方法 | 第36-57页 |
| 3.1 引言 | 第36-37页 |
| 3.2 表面层异质的表示方式 | 第37-44页 |
| 3.2.1 材料模型 | 第37-38页 |
| 3.2.2 两步过滤方法 | 第38-39页 |
| 3.2.3 过滤 | 第39-41页 |
| 3.2.4 梯度范数 | 第41-42页 |
| 3.2.5 表面层厚度 | 第42页 |
| 3.2.6 插值函数 | 第42-44页 |
| 3.3 考虑表面层异质的静力学拓扑优化方法 | 第44-49页 |
| 3.3.1 优化问题 | 第44页 |
| 3.3.2 敏度分析 | 第44-46页 |
| 3.3.3 数值算例 | 第46-49页 |
| 3.4 考虑表面层异质的动力学拓扑优化方法 | 第49-56页 |
| 3.4.1 优化问题 | 第49-51页 |
| 3.4.2 敏度分析 | 第51-52页 |
| 3.4.3 数值算例 | 第52-56页 |
| 3.5 小结 | 第56-57页 |
| 4 考虑增材制造表面层异质的稳健性拓扑优化方法 | 第57-68页 |
| 4.1 引言 | 第57页 |
| 4.2 几何不确定性的表示方式 | 第57页 |
| 4.3 摄动有限元法 | 第57-59页 |
| 4.4 优化问题 | 第59-60页 |
| 4.5 敏度分析 | 第60-62页 |
| 4.6 数值算例 | 第62-67页 |
| 4.6.1 算例1：MBB梁 | 第63-65页 |
| 4.6.2 算例2：拱形结构 | 第65-67页 |
| 4.7 小结 | 第67-68页 |
| 结论 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-74页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75-77页 |