基于子结构的内力约束连续体拓扑优化

通过拓扑优化可以得到传力路径,不同传力路径对应不同内力载荷.如果将内力载荷作为目标或约束进行拓扑优化,可以得到满足不同需求的传力路径,为拓扑优化的发展提供新思路和新方法.为了得到不同内力载荷需求的传力路径,基于子结构法将结构分开使内力暴露出来.以结构质量最小为目标,以内力为约束建立拓扑优化模型,基于独立、连续、映射(independent,continuous,mapping,ICM)方法和单位载荷法将内力显式化,通过累加获得需要控制的传力路径上的内力,通过迭代调整2个路径上的内力使其比值达到一个稳定的值,从而获得满足内力约束的传力路径.算例表明:不同的内力约束可以得到不同的传力路径.