一种面向热应力奇异问题的热弹性拓扑优化方法

一种面向热结构在热应力奇异问题下的热弹性拓扑优化方法，属于热结构的热弹性拓扑优化技术领域。首先，对热结构进行有限元建模并进行拓扑优化，实现清晰构型；接着，建立热弹性拓扑优化模型，用“超级弹簧单元”连接原有的固定边界上的节点以提供弱刚度约束；通过叠加机械载荷方程和热载荷方程分别得到的机械位移分量与热位移分量，得到最终热变形响应；根据热变形响应进行灵敏度分析；最后，基于灵敏度信息与梯度优化算法对设计变量进行更新迭代,设置最大迭代步和收敛准则；对优化结束后低于阈值的单元进行删除，保留高于阈值的单元，得到热结构优化后的创新拓扑结构。本发明能够避免使用固定边界条件的设计的铰链现象、灰度问题和无材料效应，这将是对现有热弹性拓扑优化方法的有益补充。