２０２３年第４２卷４月第４期机械科学与技术ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＡｅｒｏｓｐａｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｐｒｉｌＶｏｌ．４２２０２３Ｎｏ．４ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａｌｓ．ｎｗｐｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／收稿日期：２０２１０４１３基金项目：国家自然科学基金项目（５１５０５３７７）、中国博士后科学基金会项目（２０１６Ｍ５９２８２１）、陕西留学人员科技活动择优项目（３０２／２５３０８１６０５）及陕西省教育厅协同创新中心项目（２０ＪＹ０４７）作者简介：舒定真（１９９６－），硕士，研究方向为结构优化设计与分析、轻量化设计，ｓｈｕｄｉｎｇｚｈｅｎ＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍ通信作者：郭伟超，副教授，硕士生导师，博士，ｗｅｉｃｈａｏｇｕｏ＠ｘａｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ舒定真，郭伟超，苏力争，等．利用聚类分析的宏细观多尺度并行拓扑优化设计方法研究［Ｊ］．机械科学与技术，２０２３，４２（４）：５２１⁃５２９利用聚类分析的宏细观多尺度并行拓扑优化设计方法研究舒定真１，郭伟超１，苏力争２，任鹏飞１，刘永１，李言１（１．西安理工大学机械与精密仪器工程学院，西安７１００４８；２．西安电子工程研究所，西安７１０１００）摘要：多孔材料因为具有质量轻、比刚度和比强度大、隔振和隔热效果好等优点，越来越多的应用在航空航天和制造装备等领域。为充分发挥多孔材料的性能，本文提出同时考虑结构的宏观性能和细观微结构性能的多尺度并行拓扑优化设计方法，获得性能优良的多孔结构。论文采用聚类方法有效降低了计算成本，针对并行优化难收敛的问题提出改进模型，使迭代平稳收敛。最后以经典的悬臂梁、ＭＢＢ梁和Ｍｉｃｈｅｌｌ结构为例进行优化设计，通过对宏细观多尺度并行优化结果的分析，验证了所提方法的有效性与正确性。关键词：拓扑优化；多尺度；并行设计；聚类；微结构中图分类号：ＴＨ１１文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．１３４３３／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３⁃８７２８．２０２００６４２文章编号：１００３⁃８７２８（２０２３）０４⁃０５２１⁃０９ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＭａｃｒｏａｎｄＭｉｃｒｏＭｕｌｔｉｓｃａｌｅＣｏｎｃｕｒｒｅｎｔＴｏｐｏｌｏｇｙＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎｗｉｔｈＣｌｕｓｔｅｒＡｎａｌｙｓｉｓＳＨＵＤｉｎｇｚｈｅｎ１，ＧＵＯＷｅｉｃｈａｏ１，ＳＵＬｉｚｈｅｎｇ２，ＲＥＮＰｅｎｇｆｅ...
