考虑残余应力的纤维增强复合材料拓扑优化方法

本申请涉及工程结构优化技术领域的一种考虑残余应力的纤维增强复合材料拓扑优化方法，包括：建立以柔顺度最小化为目标，结构体积和残余应力为约束的复合材料结构拓扑‑纤维取向并行优化模型；初始化设计变量，定义设计域和边界条件，建立有限元模型，并计算目标函数；基于固有应变法逐层施加固有应变载荷，实现增材制造残余应力的分析；构建并计算增材制造残余应力等效全局约束函数；对约束函数进行灵敏度分析；对多约束优化模型进行迭代求解，获得优化的结构拓扑和纤维分布。本申请的优化方法将残余应力约束引入基于刚度的拓扑优化模型，并进行结构拓扑和纤维分布的优化设计，实现了控制残余应力水平和避免制造缺陷的目的。