1、隨著工業(yè)技術(shù)尤其是航空航天技術(shù)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)體的重量更輕,承受的載荷更大,成為了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上不斷追求的目標(biāo)。拓?fù)鋬?yōu)化是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為新興和熱門的課題,它在一定的外載荷條件下,能夠更加科學(xué)的尋求結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計(jì)。本文介紹了拓?fù)鋬?yōu)化的基本理論,分析了結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并針對(duì)連續(xù)體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化方法進(jìn)行了深入研究。本文的工作內(nèi)容有以下幾點(diǎn):
　　介紹了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí),重點(diǎn)介紹了連續(xù)體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化的建模方法、求解算法、數(shù)值穩(wěn)定性處

2、理等知識(shí)。介紹了有限元法的基本理論,推導(dǎo)了以4節(jié)點(diǎn)單元為劃分的連續(xù)體剛度矩陣及其相關(guān)參數(shù),為后文拓?fù)鋬?yōu)化前處理提供了基礎(chǔ)。推導(dǎo)了基于SIMP密度-剛度插值模型的庫恩-塔克優(yōu)化準(zhǔn)則法求解的算法和迭代的過程,并對(duì)其收斂性做出了分析,同時(shí)給出了迭代模型。分析了連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化求解過程中主要的數(shù)值不穩(wěn)定現(xiàn)象,以及其產(chǎn)生的原因,對(duì)SIMP模型最容易產(chǎn)生的網(wǎng)格依賴和棋盤格現(xiàn)象給出了詳細(xì)的解決方法。
　　以橋梁結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行了算法的應(yīng)用分析,建