专利名称：考虑拔模制造约束的拓扑优化设计方法
技术领域：
本发明涉及一种拓扑优化设计方法，特别涉及一种考虑拔模制造约束的拓扑优化设计方法。
背景技术：
参照图I 3。在航空航天、汽车制造等领域，有大量机械零部件需要用模具加工制造或者砂型铸造，所以需要考虑拔模问题。模具拔模是为了保证模具在生产产品的过程中产品能顺利脱模；砂型铸造拔模是为了从砂中取出木模而不破坏砂型。传统的结构拓扑优化设计的结果，无法用模具加工或者砂型铸造的方式制造出来。随着拓扑优化方法在工程中得到广泛应用，考虑拔模约束等各种制造约束的拓扑优化方法更加符合结构设计的要求，所以需要在拓扑优化设计中考虑拔模问题。阻碍拔模的几种情况结构中有封闭孔洞1，封闭孔洞I阻碍拔模；结构外边缘与拔模分模/型面4的夹角2小于90度,夹角2阻碍拔模。参照图4。文献“Zhou M, Shyy YK, Thomas HL(2001)Topology optimizationwith manufacturing constraints. In :4th world congress of structural andmultidisciplinary optimization, Dalian”公开了一种考虑拔模制造约束的拓扑优化设计方法。文献引入拔模制造约束条件，即在拔模方向上，拓扑优化设计变量的伪密度满足约束
权利要求
1.一种考虑拔模制造约束的拓扑优化设计方法，其特征在于包括以下步骤 (a)通过结构的CAD模型建立有限元模型，定义载荷和边界条件； (b)建立拓扑优化模型
全文摘要
本发明公开了一种考虑拔模制造约束的拓扑优化设计方法，用于解决在不规则网格模型的拓扑优化设计中引入拔模制造约束的技术问题。技术方案是采用拓扑优化变量定义方式，将拓扑优化设计变量定义为处于拔模方向上同一列相邻两个单元密度的比。通过该方式，将拔模约束引入到设计变量定义中。解决了在拓扑优化中引入大量约束的问题，并且将拔模约束条件引入到设计变量中，达到设计结构能够通过拔模制造的设计要求。
文档编号G06F17/50GK102622486SQ201210071248
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月17日 优先权日2012年3月17日
发明者侯杰, 张卫红, 朱继宏, 王丹, 谷小军 申请人:西北工业大学