基于自适应移动粒子法拓扑优化方法的研究与应用

本项目将无网格法与移动网格法中的节点坐标移动策略即控制函数相结合，提出一种新颖的连续体结构拓扑优化设计方法即自适应移动粒子法，它通过节点位置的"移动"而不是"删除"节点能生成拓扑优化结果，可消除基于有限元法拓扑优化过程中，由于网格存在所引起的数值不稳定性因素，并使其计算效率得到提高。根据无网格法中形函数与逼近函数构造的特点，探讨不同的加权函数和基函数对拓扑优化迭代过程的影响；建立基于自适应移动粒子法的结构拓扑优化模型，研究其求解的快速算法，利用变分法和离散方法研究其灵敏度分析算法；根据拓扑优化的应用背景，利用离散解及其导数的重构，探求"点"或"粒子"的移动准则，确定控制函数构造与拓扑优化设计应用工况之间的关系；探讨节点分布方式(均匀、非均匀、疏密)对拓扑优化最终结果的影响。编写程序代码，对具有典型工程应用背景的刚性结构和柔性机构开展拓扑优化设计，并为拓扑优化结果的应用及其推广积累经验。