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非线性显式拓扑优化：理论、方法与应用探索
一、绪论
1.1研究背景与意义
在现代工程设计领域，拓扑优化作为一种先进的设计方法，正逐渐成为研究热点。它旨在给定的设计空间、载荷条件和约束限制下，寻求材料的最优分布形式，以实现结构性能的最优化，如最大化结构刚度、最小化结构重量或满足特定的频率要求等。自20世纪中叶拓扑优化方法被提出以来，经过不断的发展与完善，已在航空航天、汽车制造、生物医学、土木工程等诸多领域得到了广泛应用。
在航空航天领域，为了提高飞行器的性能和燃油效率，需要对结构进行轻量化设计。拓扑优化技术能够帮助工程师在满足强度和刚度要求的前提下，找到材料的最佳分布，从而减轻结构重量，
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