多尺度點陣結構拓撲優(yōu)化:理論、方法與程序
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- 作者:劉繼凱
- 出版時間:2024/8/1
- ISBN:9787121487019
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TB3
- 頁碼:268
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
本書基于均勻化方法對MSTO設計開展了討論分析和研究。首先,基于逆向均勻化方法設計了具有不同極限屬性的一系列梯度基礎點陣結構,進而提出了一種極限各向異性點陣結構的構建和參數(shù)化表征的方法,并在此基礎上實施了三維結構件的點陣結構填充拓撲優(yōu)化設計;然后進一步地,將點陣結構的材料屬性域擴展,引入實體和空隙材料,提出了一種基于有序多相材料插值模型的多尺度LSHS拓撲優(yōu)化設計方法,實現(xiàn)了LSHS設計中多參數(shù)定義的多相材料協(xié)同優(yōu)化;之后,將多變量點陣結構參數(shù)場優(yōu)化技術引入自由拓撲微結構的多尺度設計方法,并以多變量點陣結構參數(shù)場優(yōu)化結果作為宏觀結構響應特征,提出了一種綜合反映宏觀結構局部承載量級和主應力狀態(tài)的聚類優(yōu)化策略,并以此實現(xiàn)了自由拓撲微結構的綜合聚類MSTO設計;最后,針對點陣結構的陶瓷材料、纖維復材、和樹脂基材料增材制造,從可制造性角度和強度設計原則對已建立點陣結構拓撲優(yōu)化方法進行改進與創(chuàng)新,并對改進后的優(yōu)化結果進行增材試制及性能驗證。
劉繼凱,山東大學機械工程學院教授,博士生導師,齊魯青年學者。2015年博士畢業(yè)于加拿大阿爾伯塔大學,2016年2月到9月在阿爾伯塔大學從事博士后研究,2016年10月至2018年10月在美國匹茲堡大學ANSYS增材制造實驗室做博士后研究工作。主要研究方向包括結構拓撲優(yōu)化、增材制造工藝與裝備、增減材復合制造等。主持國家自然科學基金、裝備預研共用技術項目、裝備預研快速扶持項目、科技部重點研發(fā)項目子課題、山東省重點研發(fā)計劃項目等國家及省部級項目。至今以第一或通訊作者身份發(fā)表SCI檢索論文51篇(其中ESI高被引5篇,中科院一區(qū)論文19篇),谷歌學術引用超過3500次,連續(xù)4年入選全球前2%頂尖科學家榜單。擔任Materials Science in Additive Manufacturing, Frontiers in Mechanical Engineering (IF:2.3),Current Computer Science期刊編委,擔任Virtual and Physical Prototyping (IF:10.6), International Journal of Computer Integrated Manufacturing (IF:4.1), Mathematical Biosciences and Engineering (IF:2.6)期刊客座編輯,并擔任了三十余個國際期刊的審稿人。曾受邀前往加拿大滑鐵盧大學、香港中文大學等世界知名高校做專題學術報告。擔任機械工程學會增材制造技術分會委員,中國圖學學會智能工廠專業(yè)委員會委員,山東省工業(yè)技術研究院增材制造協(xié)同創(chuàng)新中心共建負責人。獲教育部科技進步二等獎1項。