復雜非均質功能構件的個性化定制方法及軟件實現(xiàn).pdf

1、　　非均質材料是由兩種或兩種以上材料組成,在幾何和拓撲關系不變的情況下通過改變材料組份分布來使材料性能達到最佳。傳統(tǒng)復合材料存在明顯的界面,各相的熱膨脹系數(shù)和熱應力差別很大,會出現(xiàn)龜裂等現(xiàn)象,而且材料分布比較單一。非均質功能構件不僅能夠滿足重要的功能需求,它還融合了每種材料不同的物理特性于一個實體,另外,非均質功能構件還解決了傳統(tǒng)構件中材料不相容的問題,像應力集中、熱應力膨脹等。因此,本課題對復雜非均質功能構件的個性化定制方法及軟件實現(xiàn)

2、進行了研究,取得了以下成果：
　　(1)提出了一種非均質功能構件的優(yōu)化設計方法,在不改變幾何和拓撲關系的情況下,合理改變材料的組份分布來改變構件的熱應力分布,最后通過ANSYS的拓撲優(yōu)化程序來實現(xiàn)非均質材料的優(yōu)化設計。
　　(2)完成了對ANSYS的拓撲優(yōu)化模塊的二次開發(fā)。利用ANSYS的參數(shù)化設計語言APDL編寫優(yōu)化算法,拓展了 ANSYS 的拓撲優(yōu)化功能,二次開發(fā)得到的優(yōu)化程序適用于各種連續(xù)體單元。
　　(3

3、)實現(xiàn)了 VC++6.0 對 ANSYS 的二次開發(fā),用戶只需輸入自己所需的物理性能參數(shù),系統(tǒng)就能自動調用ANSYS計算程序,自動進行網(wǎng)格劃分、加載載荷以及自動求解。用戶輸入計算參數(shù),即可調用后臺的ANSYS命令進行計算,ANSYS把計算結果返回給用戶,進行后處理。
　　(4)利用ANSYS的參數(shù)化設計語言APDL編寫程序和優(yōu)化算法,實現(xiàn)了三維飛輪實體的參數(shù)化建模和非均質飛輪的優(yōu)化設計,并實現(xiàn)了非均質飛輪材料組份分布的可視化,優(yōu)