简介:摘要:拓扑优化技术经过多年的发展已成为结构设计的有力工具。在过去的十年中,拓扑优化在结构工程领域内涌现出一批具有创新性的应用。从结构理论到构件设计,再到整体结构找形,这些应用涉及工程结构的各个层面。拓扑优化在这些应用中被视为一种突破传统设计的重要方法。本文对拓扑优化在结构工程中的应用进行了分析与研究,希望该领域的工作人员提供参考与借鉴。
简介:摘要:在满足一定要求的条件下,结构拓扑优化能达到一定的性能目标。本文介绍了一种结构拓扑优化设计方法,并对其进行了分析。首先,本文对现有的几种拓扑优化理论方法进行了简单介绍,包括梯度下降法,水平集法,SIMP法等。然后,将其运用于建筑物的主体结构,楼梯,墙壁,桥梁等的结构进行了详细地分析。此外,本项目还将研究基于拓扑优化技术的建筑耐久性和节能降耗技术。并对结构拓扑优化今后的研究方向及面临的问题进行了预测。
简介:摘要目的对桡骨远端骨折锁定钢板结构进行优化设计,以应对骨折内固定个性化刚度需求。方法运用三维建模和计算机辅助设计软件完成桡骨远端骨折模型和常规钢板的模型构建,基于初始有限元分析结果,以轴向刚度下调33.33%且保留扭转刚度的90.00%以上作为优化目标,对常规钢板进行拓扑优化和重设计;通过有限元分析计算,对比常规钢板和优化钢板在轴向压缩和扭转工况下的内固定刚度和产生的骨折区应变。结果所获得的优化钢板轴向刚度为636.5 N/mm,下调幅度为19.7%,基本接近既定的目标刚度,优化后的扭转刚度为634.12 Nmm/°,下调幅度为8.8%,并未超出既定的目标限值;而骨折区应变变化方面,轴向应变相比切向应变呈现出更为显著的增加趋势,与刚度调控效果基本一致。结论通过拓扑优化的方法从钢板结构层面进行重设计,可实现骨折愈合的个性化内固定刚度调控。