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考虑界面力学性能的多材料结构拓扑优化设计研究
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考虑界面力学性能的多材料结构拓扑优化设计研究
论文目录
摘要
第1-6页
ABSTRACT
第6-8页
主要符号表
第21-22页
1 绪论
第22-41页
1.1 研究背景及意义
第23-27页
1.2 结构拓扑优化综述
第27-34页
1.2.1 结构优化概述
第27-28页
1.2.2 结构拓扑优化概述
第28-30页
1.2.3 连续体拓扑优化方法
第30-34页
1.3 多材料结构拓扑优化研究进展
第34-37页
1.4 多组件结构集成拓扑优化研究进展
第37-38页
1.5 考虑材料强度、损伤及断裂的结构拓扑优化研究进展
第38-39页
1.6 本文研究内容
第39-41页
2 考虑界面力学性能的多材料结构拓扑优化
第41-68页
2.1 引言
第41-42页
2.2 多材料拓扑优化中的界面模拟
第42-50页
2.2.1 材料界面的内聚力本构模型
第42-46页
2.2.2 扩展有限元方法概述
第46-47页
2.2.3 多材料拓扑优化中的界面模拟技术
第47-49页
2.2.4 非线性平衡方程求解
第49-50页
2.3 优化问题列式
第50-52页
2.4 灵敏度分析
第52-56页
2.5 数值算例
第56-66页
2.5.1 多材料简支梁设计问题
第56-62页
2.5.2 多材料悬臂梁设计问题
第62-66页
2.6 本章小结
第66-68页
3 考虑界面力学性能的内嵌多组件结构集成拓扑优化
第68-104页
3.1 引言
第68页
3.2 内嵌组件与支撑结构之间连接界面的模拟
第68-73页
3.2.1 多组件结构的界面本构及拓扑描述
第69-71页
3.2.2 多组件结构的离散及响应求解
第71-73页
3.3 内嵌多组件结构的集成拓扑优化
第73-79页
3.3.1 设计变量的定义
第73-75页
3.3.2 内嵌组件的非重叠约束
第75-76页
3.3.3 优化问题列式
第76-79页
3.4 灵敏度分析
第79-82页
3.5 数值算例
第82-103页
3.5.1 包含内嵌组件的悬臂梁设计问题
第83-91页
3.5.2 包含内嵌组件的简支梁设计问题
第91-103页
3.6 本章小结
第103-104页
4 考虑指定区域断裂性能的结构拓扑优化
第104-133页
4.1 引言
第104-105页
4.2 带裂纹结构体的断裂力学分析
第105-109页
4.2.1 J积分概述
第106页
4.2.2 奇异单元及J积分的数值计算
第106-109页
4.3 考虑结构内指定区域断裂性能的拓扑优化
第109-112页
4.3.1 优化问题设置
第109-110页
4.3.2 优化目标函数及优化问题列式
第110-111页
4.3.3 灵敏度分析
第111-112页
4.4 数值算例
第112-132页
4.4.1 门式刚架结构设计问题
第113-119页
4.4.2 L形梁设计问题
第119-124页
4.4.3 MBB梁设计问题
第124-128页
4.4.4 考虑较大功能区域的悬臂梁设计问题
第128-130页
4.4.5 转印过程中的传力路径设计问题
第130-132页
4.5 本章小结
第132-133页
5 结论与展望
第133-136页
5.1 结论
第133-134页
5.2 创新点摘要
第134页
5.3 展望
第134-136页
参考文献
第136-149页
附录A 部分材料界面相关变量的Fr(?)chet导数推导
第149-151页
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
第151-153页
致谢
第153-154页
作者简介
第154页
本篇论文共
154
页,
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