南京航空航天大学学报

作者：梁有鹏，徐亮，钱征华

单位：南京航空航天大学航空学院,南京 210016；,南京航空航天大学航空学院,南京 210016；,南京航空航天大学航空学院,南京 210016;南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,南京 210016；

关键词：梯度点阵结构;拓扑优化;动态聚类;K-means方法;映射方法

基金：国家自然科学基金（12061131013，12172171，12211530064）；国家自然科学基金创新群体项目（51921003）；机械结构力学及控制国家重点实验室自主课题（MCMS-I-0522G01）；江苏省自然科学基金（BK20211176）。

为了优化具有空间渐变几何特点的梯度点阵结构，促使有限材料在宏观结构中实现合理分布，提出结合动态聚类的两尺度并发拓扑优化方法。在整个优化过程中，微结构分区方式可以通过K-means聚类方法基于当前的宏观单元应变能进行聚类更新，获得比静态分区更为合理的微结构分布方式；并引入微结构转角变量，根据结构主应力方向来布置微结构转角，获得更为合理的宏观结构传力路径。数值算例表明，相较于传统指定材料区域的静态分区方法，该方法可以更为有效地进行材料分布，充分利用材料的各向异性，提升结构性能。

来源：2023年第1期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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