多孔结构的高效参数优化设计
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-46页 |
| 1.1 引言 | 第17-19页 |
| 1.2 多孔材料设计框架 | 第19-21页 |
| 1.3 基于统计信息的多孔结构设计 | 第21-31页 |
| 1.3.1 结构的统计参数表示 | 第22-26页 |
| 1.3.2 基于结构参数计算性质性能 | 第26-29页 |
| 1.3.3 参数优化设计问题求解 | 第29-31页 |
| 1.4 基于密度分布的多孔结构设计 | 第31-36页 |
| 1.4.1 基于密度估算结构性质 | 第32-33页 |
| 1.4.2 密度过滤器与局部约束 | 第33-34页 |
| 1.4.3 结构参数的优化求解 | 第34-36页 |
| 1.5 基于精确几何的多孔结构设计 | 第36-41页 |
| 1.5.1 参数曲面模型 | 第36-40页 |
| 1.5.2 网格曲面模型 | 第40-41页 |
| 1.6 多孔材料设计中的问题 | 第41-42页 |
| 1.7 本文的研究目标和研究内容 | 第42-46页 |
| 第2章 各向同性结构的快速参数优化设计 | 第46-75页 |
| 2.1 引言 | 第46-47页 |
| 2.2 问题描述和算法流程 | 第47-55页 |
| 2.2.1 物理问题的定义 | 第47-52页 |
| 2.2.2 算法流程概述 | 第52-55页 |
| 2.3 建立结构参数和性质的解析关系 | 第55-59页 |
| 2.3.1 设计参数的降维方法 | 第55-56页 |
| 2.3.2 建立结构性质关系 | 第56-59页 |
| 2.4 建立结构参数和性能的解析关系 | 第59-62页 |
| 2.4.1 刚度矩阵的参数装配 | 第60-61页 |
| 2.4.2 物理位移场的近似解析表示 | 第61-62页 |
| 2.5 构建以及求解优化问题 | 第62-63页 |
| 2.6 相关数值测试 | 第63-74页 |
| 2.6.1 解析解的精确度测试 | 第64-67页 |
| 2.6.2 网格解析度对设计结果的影响 | 第67-68页 |
| 2.6.3 计算效率测试 | 第68-71页 |
| 2.6.4 多目标设计实例 | 第71-72页 |
| 2.6.5 三维设计实例 | 第72-74页 |
| 2.7 本章小结 | 第74-75页 |
| 第3章 各向异性结构的快速参数优化设计 | 第75-101页 |
| 3.1 引言 | 第75-76页 |
| 3.2 多孔结构几何的超方程参数表示方法 | 第76-77页 |
| 3.3 问题描述和算法流程 | 第77-81页 |
| 3.3.1 相关记号 | 第78页 |
| 3.3.2 物理问题的定义 | 第78-80页 |
| 3.3.3 算法流程概述 | 第80-81页 |
| 3.4 建立结构参数和性质的解析关系 | 第81-87页 |
| 3.4.1 均一化方法在各向异性结构中的表现 | 第82页 |
| 3.4.2 改进PGD方法建立结构参数与性质关联 | 第82-87页 |
| 3.5 建立结构参数与性能的解析关系 | 第87-88页 |
| 3.6 构建及求解优化问题 | 第88-90页 |
| 3.7 相关数值测试 | 第90-99页 |
| 3.7.1 各向异性结构的设计域 | 第90-95页 |
| 3.7.2 与各向同性结构最小柔顺度的对比 | 第95-96页 |
| 3.7.3 孔的方向和主应力的方向对比 | 第96-98页 |
| 3.7.4 最优结构与拓扑优化的对比 | 第98-99页 |
| 3.8 本章小结 | 第99-101页 |
| 第4章 随机多孔结构的快速参数优化设计 | 第101-131页 |
| 4.1 引言 | 第101-102页 |
| 4.2 随机多孔结构的降维参数描述方法 | 第102-110页 |
| 4.2.1 传统的统计结构描述子 | 第102-105页 |
| 4.2.2 传统的结构分布描述子 | 第105-106页 |
| 4.2.3 新型降维结构描述子 | 第106-110页 |
| 4.3 问题描述和算法流程 | 第110-112页 |
| 4.3.1 物理问题的定义 | 第110-111页 |
| 4.3.2 算法流程概述 | 第111-112页 |
| 4.4 建立结构描述子和性能的解析关系 | 第112-116页 |
| 4.4.1 现有的结构密度参数与性质关联 | 第112-113页 |
| 4.4.2 结构描述子与刚度矩阵装配的结合 | 第113-114页 |
| 4.4.3 结构描述子与位移的近似关系 | 第114-116页 |
| 4.4.4 结构描述子与柔顺度的近似关系 | 第116页 |
| 4.5 构建以及求解优化问题 | 第116-118页 |
| 4.6 算法性能测试 | 第118-128页 |
| 4.6.1 近似精确度测试 | 第119-121页 |
| 4.6.2 数据库中结构几何的影响 | 第121-123页 |
| 4.6.3 结构描述子的相关性能测试 | 第123-126页 |
| 4.6.4 微结构重建速度和精确度测试 | 第126-128页 |
| 4.7 本章小结 | 第128-131页 |
| 第5章 总结与展望 | 第131-135页 |
| 5.1 总结 | 第131-132页 |
| 5.2 展望 | 第132-135页 |
| 参考文献 | 第135-149页 |
| 攻读博士学位期间主要的研究成果 | 第149-150页 |
| 致谢 | 第150页 |
