專利名稱：考慮拔模制造約束的拓撲優(yōu)化設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種拓撲優(yōu)化設(shè)計方法，特別涉及一種考慮拔模制造約束的拓撲優(yōu)化設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
參照圖I 3。在航空航天、汽車制造等領(lǐng)域，有大量機械零部件需要用模具加工制造或者砂型鑄造，所以需要考慮拔模問題。模具拔模是為了保證模具在生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中產(chǎn)品能順利脫模；砂型鑄造拔模是為了從砂中取出木模而不破壞砂型。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果，無法用模具加工或者砂型鑄造的方式制造出來。隨著拓撲優(yōu)化方法在工程中得到廣泛應(yīng)用，考慮拔模約束等各種制造約束的拓撲優(yōu)化方法更加符合結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，所以需要在拓撲優(yōu)化設(shè)計中考慮拔模問題。阻礙拔模的幾種情況結(jié)構(gòu)中有封閉孔洞1，封閉孔洞I阻礙拔模；結(jié)構(gòu)外邊緣與拔模分模/型面4的夾角2小于90度,夾角2阻礙拔模。參照圖4。文獻“Zhou M, Shyy YK, Thomas HL(2001)Topology optimizationwith manufacturing constraints. In :4th world congress of structural andmultidisciplinary optimization, Dalian”公開了一種考慮拔模制造約束的拓撲優(yōu)化設(shè)計方法。文獻引入拔模制造約束條件，即在拔模方向上，拓撲優(yōu)化設(shè)計變量的偽密度滿足約束
權(quán)利要求
1.一種考慮拔模制造約束的拓撲優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于包括以下步驟 (a)通過結(jié)構(gòu)的CAD模型建立有限元模型，定義載荷和邊界條件； (b)建立拓撲優(yōu)化模型
全文摘要
本發(fā)明公開了一種考慮拔模制造約束的拓撲優(yōu)化設(shè)計方法，用于解決在不規(guī)則網(wǎng)格模型的拓撲優(yōu)化設(shè)計中引入拔模制造約束的技術(shù)問題。技術(shù)方案是采用拓撲優(yōu)化變量定義方式，將拓撲優(yōu)化設(shè)計變量定義為處于拔模方向上同一列相鄰兩個單元密度的比。通過該方式，將拔模約束引入到設(shè)計變量定義中。解決了在拓撲優(yōu)化中引入大量約束的問題，并且將拔模約束條件引入到設(shè)計變量中，達到設(shè)計結(jié)構(gòu)能夠通過拔模制造的設(shè)計要求。
文檔編號G06F17/50GK102622486SQ201210071248
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月17日
發(fā)明者侯杰, 張衛(wèi)紅, 朱繼宏, 王丹, 谷小軍 申請人:西北工業(yè)大學(xué)