非线性柔顺机构

多目标多约束拓扑优化

考虑几何与材料非线性，通过多目标多约束拓扑优化方法设计柔顺机构，兼顾输出位移与柔度，并满足位移、屈曲和体积约束。

Lu, Yifu · Luo, Quantian · Tong, Liyong

Thin-Walled Structures 2025

技术优势

捕捉非线性行为

通过互应变能密度公式整合所有载荷增量步的数据，准确捕捉几何与材料非线性。

多约束同时满足

优化中同时满足位移、屈曲和体积约束，确保结构可靠性。

高效求解算法

扩展移动等值面阈值算法有效处理多约束优化问题，提高计算效率。

应用场景

• 微机电系统：获得非线性变形精确的微结构设计，提升器件性能。
• 精密机械：优化精密机构的大变形路径，保证动作准确性。
• 结构优化：提供多目标多约束非线性优化新方法，拓展设计空间。
• 拓扑优化设计：生成轻质高效的非线性柔顺拓扑，满足工程需求。
• 微流控器件：设计可承受大变形和高载荷的微流控结构。