一种消除异种材料拉伸界面的多材料拓扑优化方法

本发明公开了一种消除异种材料拉伸界面的多材料拓扑优化方法，包括：将异种材料结构导入多材料拓扑优化框架，采用有限元进行离散并基于密度法进行材料插值；在静态加载条件下，计算结构应变能；采用两步过滤法处理设计变量实现物理场中异种材料界面的追踪；引入与界面相关的正则化场惩罚拉伸应变能得到应变能的伪退化；构建拓扑优化模型并求解目标函数、体积分数对设计变量的灵敏度；对设计变量进行迭代更新；循环步骤进行多次更新，直至当前设计满足优化收敛条件，停止优化并输出优化结果。本发明方法实现考虑界面行为的多材料拓扑设计，所得到的结果可以较好的避免结构出现拉伸分离失效，工程适用性更强。