B样条曲线曲面在结构拓扑与形状集成优化中的应用

"傅晓锦发表的论文‘连续体结构的拓扑与形状集成优化算法 (2010年)’探讨了连续体结构在工程设计中的优化问题，结合了拓扑优化、形状优化、有限元分析和计算机辅助设计(CAD)的方法。该研究主要关注如何将拓扑优化后的不规则边界转化为更易于加工的光滑形态，并通过形状优化进一步提升结构性能。" 论文详细介绍了研究背景和方法，指出尽管拓扑优化在机械和结构工程中取得了进步，但其通常产出的概念解边界粗糙，不利于实际制造。因此，研究中提出了使用B样条曲线曲面来逼近和光滑化拓扑优化后的结构边界，这有助于减少加工复杂性。 在形状优化部分，傅晓锦定义设计变量为B样条曲线或曲面的控制顶点的位移，建立了计算边界节点移动速度场的模型，以及边界形状调整和模型更新的理论。这些理论和算法确保了节点运动的可控性，能快速找到最优形状。具体来说，通过合理的速度分布，算法能够引导形状向最佳状态演化。 论文还提到了基金项目支持和作者简介，显示了研究的学术背景和专业性。傅晓锦教授的研究工作表明了所提出的集成优化设计模型和方法在实际应用中的合理性与有效性，通过设计实例验证了这种方法的优势。 关键词涉及拓扑优化、B样条、形状优化、几何引擎和有限元分析，涵盖了这一领域的核心概念和技术。中图分类号则表明了论文的科学分类，文献标识码A则表示该论文为原创性科学研究成果。 这篇论文为连续体结构的优化设计提供了创新的集成方法，特别是在解决拓扑优化后的边界处理和形状优化方面，为后续的制造过程提供了便利，并提升了设计的工程实用性。