基于扩展多尺度有限元法的含液闭孔材料拓扑优化.pdf

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基于扩展多尺度有限元法的含液闭孔材料拓扑优化固体力学学报张洪武“陈飙松引言第卷第年军含液闭孔材料近年来不断受到重视,如具有特定功能的人工多孔材料肷锊牧蟍龋饫嗪液闭合多孔材料通常由诸多含有液体的腔体结构排列组合而成,,含液闭合多孔材料有着天然驱动力大,作动变形大等特点,可用在研制可变形机翼惺芸气压力大、,也带来了结构分析、,,采用常规数值方法模拟这类多尺度结构时,要考虑内部液体腔的固液耦合作用,液体腔壁上的单元势必进行细化才能得到有意义的解饨ǖ贾抡褰峁沟牡ピJ考本缭龀ぃ沟计算成本大涨,,,它无需在小尺度上对问题精确求解而直接求得问题的大尺度解,,取攵含液闭孔材料内部液体不可压特征,在构造能反应含液闭合多孔材料内部液体压强的基函数,以及通过将含液闭孔单胞内部液体膨胀载荷等效为粗网格上等效载荷和内部扰动力作用效果之和的方法的基础上,,,提出含液闭孔材料的多尺度拓扑优化设计问题,,,并基于此宏观等效刚度阵,建立类似带惩罚的密度插值函数ü峁褂呕范ê罕湛材料中胞元的优化配置问题,,含液闭孔材料区别一般普通多相多孔材料,在于前者可以利用结构内部各封闭液体腔中液体增加或者丢失,实现整体结构的宏观自主变形,如向日葵的向日运动、含羞草的“害羞”自我保护行为吕要基于扩展多尺度有限元方法,,建立含液闭孔结构柔顺性的拓扑优化列式;其次,针对含液闭孔材料能够利用胞体内部液体腔体积增量产生变形的特性,提出含液闭孔材料柔性机构的概念,并以结构指定位置方向输出位移为目标,,,含液闭孔材料,柔顺性,柔性机构,拓扑优化易匀豢蒲Щ,,,国家钅椭泄┦亢罂蒲Щ资助:⒐こ塘ρ担罅一—收到第澹盏叫薷母澹通讯作者.
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