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Multiscale concurrent topology optimization for large-scale assembled structures
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DOI：10.1016/j.compstruc.2026.108098.png)
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摘要
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尽管增材制造在复杂结构制造方面具有优势，并已在多个领域得到应用，但大型结构通常需要被分割成较小的组件以满足打印机尺寸限制，这会削弱其整体结构性能。本文提出了一种用于多组件装配结构的两尺度协同拓扑优化方法，该方法可在增材制造机器的最大尺寸限制下制造，并通过常规连接工艺进一步组装。宏观尺度上，通过将组件尺寸约束纳入固体各向同性材料惩罚（SIMP）拓扑优化框架，实现了宏观结构的拓扑设计和整体结构向多个组件的分割。微观尺度上，基于均质化方法优化了位于宏观组件中的自连接微结构单元的拓扑，以及位于不同组件间宏观连接处的装配微结构单元的螺栓连接位置。通过几何约束确保了自连接微结构与装配微结构之间的平滑连接。最后，提供了若干数值算例和一个打印实例以说明所提出方法的有效性，并分析了某些设计参数对优化结果的影响。
期刊
C
IF:
4.8
论文数:
274
被引数:
0
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