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第12卷第1期 船舶力学 V01．12No．1
2008年2月 Journalof Mechanics Feb．2008
Ship
文章编号：1007—7294(2008)0l一0125—06
抗振板壳结构的仿生拓扑优化设计方法
丁晓红，陈建来，程 莉
(上海理工大学机械工程学院，上海200093)
摘要：以抗振结构设计为目标，将仿生设计技术应用于板壳结构加强部件的分布设计中，提出了一种简单高效的
结构拓扑优化设计方法，以处理具有复杂边界条件的抗振板壳结构的拓扑优化设计。将结构加强部件分布的形
成看成和植物根系的成长过程一样，加强部件从给定的“种子”出发，根据一定的成长规则生长、分歧或退化，在
体积增量的控制下，形成最优的分布形态。设计结果可作为进一步详细设计的近似优化模型。对一些典型的抗振
板壳结构进行了设计，结果表明所提出的方法克服了现有的结构拓扑优化技术的一些局限性，可简单有效地处
理复杂结构的设计问题。
关键词：拓扑优化；抗振设计；仿生设计；板壳结构
中图分类号：THllTBl25文献标识码：A
Abionic of for
approachtopologydesignoptimization
andshellstructures
Vibration—proofplate
DING Li
Jian-lai,CHENG
Xiao-hong,CHEN
ofMechanical of forScienceand
(College Engineering，UniversityShanghai Technology，Shanghai200093，China)
at structural bionic of
Abstract：For
aimingvibration-proofdesign，a designtechniquetopologydesignop-
timizationfor andshellstructuresis ofthestiffen—
vibration-proofplate suggested．Thegenerationprocess
er ona andshellstructurecanbe asthe ofaroot
layout vibration-proofplate regardedgrowingprocess
branch in thestiffenersayestartedfromtheso-called are
systemplants，thus seeds，and
offor toa certain rulesimilartothatofanaturalrootbranch
degeneratedaccording growing system．Un-
of ona structure
derthecontrolofthevolume stiffen
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