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智能材料结构优化中的连续体拓扑设计方法创新
目录
内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1.1智能材料发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.1.2结构优化设计需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.1.3连续体拓扑设计的优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.2.1智能材料结构优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
1.2.2连续体拓扑设计技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
1.2.3研究发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
1.3.1主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
1.3.2预期研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
1.4.1采用的研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
1.4.2技术实施路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
智能材料与结构优化基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.1智能材料特性与分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
2.1.1智能材料定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
2.1.2智能材料分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2.1.3智能材料特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
2.2结构优化设计原理与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
2.2.1结构优化目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
2.2.2结构优化约束条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
2.2.3常用结构优化算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
2.3连续体拓扑设计方法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
2.3.1连续体拓扑设计概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
2.3.2连续体拓扑设计流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
2.3.3连续体拓扑设计工具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
基于连续体拓扑设计的智能材料结构优化模型．．．．．．．．．．．．．．．43
3.1问题描述与数学建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
3.1.1问题描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
3.1.2数学模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.1.3设计变量与约束条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
3.2连续体拓扑设计算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
3.2.1基于力学性能的拓扑优化算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
3.2.2基于能量原理的拓扑优化算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
3.2.3基于形状优化的拓扑优化算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
3.3智能材料特性集成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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