具有频率约束的结构拓扑优化新方法

提出一种基于拓扑组概念的实际方法，去寻求桁架的优化布局。桁架除了基频约束外，还加有应力、位移、欧拉失稳约束。考虑多种载荷情况，并假设每个原有节点的质量不变。优化的费用函数不仅包含构件费用，还包含节点费用。从原始结构着手，通过使用二进制组合算法来产生一系列具有不同节点分布的子结构，即拓扑组。优化之前需检查拓扑组的意义。如果一个拓朴组是无意义的，则被舍去，反之进入求解一个横截面积优化问题。为了避免结果奇异，在优化过程中，给被删去的构件一个微小的截面积，使一个给定的拓扑组的结构维数保持不变。使用一维抛物线插值法解决非线性约束问题，构成算法的一部分。桁架算例验证了解提出的方法的有效性。