| 基于应变能动态聚类的梯度点阵结构优化设计 |
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| 引用本文： | 梁有鹏,徐亮,钱征华.基于应变能动态聚类的梯度点阵结构优化设计[J].南京航空航天大学学报,2023,55(1):58-66. |
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| 作者姓名： | 梁有鹏 徐亮 钱征华 |
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| 作者单位： | 1.南京航空航天大学航空学院,南京 210016;2.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,南京 210016 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（12061131013，12172171，12211530064）；国家自然科学基金创新群体项目（51921003）；机械结构力学及控制国家重点实验室自主课题（MCMS-I-0522G01）；江苏省自然科学基金（BK20211176）。 |
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| 摘 要： | 为了优化具有空间渐变几何特点的梯度点阵结构，促使有限材料在宏观结构中实现合理分布，提出结合动态聚类的两尺度并发拓扑优化方法。在整个优化过程中，微结构分区方式可以通过K-means聚类方法基于当前的宏观单元应变能进行聚类更新，获得比静态分区更为合理的微结构分布方式；并引入微结构转角变量，根据结构主应力方向来布置微结构转角，获得更为合理的宏观结构传力路径。数值算例表明，相较于传统指定材料区域的静态分区方法，该方法可以更为有效地进行材料分布，充分利用材料的各向异性，提升结构性能。
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| 关 键 词： | 梯度点阵结构 拓扑优化 动态聚类 K-means方法 映射方法 |
| 收稿时间： | 2022/1/3 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/3/23 0:00:00 |
Optimization Design of Graded Lattice Structures Based on Dynamic Strain Energy Clustering |
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| LIANG Youpeng,XU Liang,QIAN Zhenghua.Optimization Design of Graded Lattice Structures Based on Dynamic Strain Energy Clustering[J].Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics,2023,55(1):58-66. |
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| Authors: | LIANG Youpeng XU Liang QIAN Zhenghua |
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| Institution: | 1.College of Aerospace Engineering, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing 210016, China;2.State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing 210016, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | graded lattice structure topology optimization dynamic clustering K-means method mapping method |
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