一种薄壁结构拓扑与形貌一体优化设计方法

本发明提供一种薄壁结构拓扑与形貌一体优化设计方法，包括步骤1：根据设计要求建立有限元模型；步骤2：通过两步偏微分方程滤波和Heavisde投影操作，提取薄壁结构形貌分布场步骤3：结合步骤2获得的薄壁形貌分布场和拓扑密度场v，构建材料属性有理近似模型，由此获得设计域内的弹性模量E和质量ρ；步骤4：结合材料插值模型进行有限元分析，计算结构的柔度；步骤5：求解获得结构柔度和质量关于设计变量的灵敏度；步骤6：采用移动渐近线法更新薄板形貌设计变量μ与拓扑设计变量v；步骤7：满足收敛条件时，优化迭代停止并输出优化结果。本方法通过调整各向异性滤波器的滤波半径，从而控制薄壁结构最大成形角度，满足冲压成形工艺。