自由曲面结构：形状与拓扑联合优化研究

"自由曲面形状和拓扑联合优化研究" 在结构工程领域，自由曲面形状和拓扑设计是决定结构力学性能的关键因素。传统的优化方法通常将形状和拓扑优化视为两个独立的过程，这样的做法可能导致仅获得局部最优解，而非全局最优。"自由曲面形状和拓扑联合优化研究"这篇论文由马腾、赵兴忠和高博青共同撰写，他们通过结合形状和拓扑优化，提出了一种新的优化策略，旨在提高结构的鲁棒性和力学性能。 论文中提到，优化目标是结构的鲁棒性，即结构对不同荷载和环境变化的适应能力。作者采用了差分进化算法，这是一种强大的全局优化工具，能够处理复杂的非线性和多模态问题。这种方法将自由曲面的形状参数和拓扑结构同时纳入优化变量，确保了在寻找最优解的过程中考虑到了这两个重要因素的相互作用。 通过实际算例，论文展示了与单独优化形状或拓扑相比，联合优化能够获得更高的结构鲁棒性和更优秀的力学性能。优化后的曲面形状和网格拓扑不仅能够有效抵抗预期荷载，还能够清晰地反映出结构的主要传力路径，这对于实际工程中的网格划分具有重要的指导意义。 关键词涵盖了结构工程的基础，自由曲面结构的独特挑战，以及形状和拓扑优化对于提升鲁棒性的重要性。中图分类号 TU393.315 指明了该研究属于土木工程的特定子领域——自由形式结构的设计与分析。 这篇论文的创新之处在于它打破了传统优化的局限，提供了联合形状和拓扑优化的新视角，对于结构设计和分析的理论发展及工程实践具有深远的影响。对于从事大跨度空间结构研究的学者和工程师来说，这篇论文提供了极具价值的研究成果和方法，有助于推动相关领域的科技进步。