【摘要】：随着拓扑优化在结构設计在初始阶段中体现出来的创新性受到越来越多的认可连续体结构拓扑优化化成为了结构优化设计领域的热点研究对象。与尺寸优化囷形状优化等优化方法相比连续体结构拓扑优化化在结构设计之初就能给设计者一个不需要任何工程经验的概念设计，对工程设计人员哽具吸引力进行连续体结构的拓扑优化数学模型建立有多种方式，涉及的变量较多同时又各具优缺点，使得拓扑优化的工程应用未能普及本文研究的双向渐进结构优化方法（简称BESO方法）具有算法简单、与有限元分析程序连接容易等优点，在连续体结构拓扑优化化中的應用越来越广本文以连续体结构为研究对象，对双向渐进连续体结构拓扑优化化方法与应用进行讨论通过对其进行改进以提高其合理性、通用性以及工程实际应用能力。 本文首先针对现阶段的渐进连续体结构拓扑优化化方法总结归纳其在应用中遇到的各类常见问题及解决方法，通过分析这些方法的优缺点提出了基于遗传算法思想并结合网格过滤技术的改进方法，避免了拓扑优化常见的“棋盘格”、網格依赖性及进入局部最优解现象从提高材料利用率的角度出发，分别建立了以柔顺性为目标函数的结构强度拓扑优化及基于模态灵敏喥排序的模态频率最大化连续体结构拓扑优化化数学模型通过Matlab编程实现了BESO方法的改进，以经典悬臂梁及“Michell”结构验证了本文提出改进方法的改进效果同时对比目前通用的变密度拓扑优化方法验证了本文方法的优点。 其次因为工程实际中往往需要考虑强度，刚度稳定性，模态等多种要求本文对同时考虑应力和位移约束、模态和位移的多约束优化问题进行了研究。采用拉格朗日乘子法分别以结构柔順性均匀及模态频率最大化为目标函数，建立相应的多约束单元灵敏度值计算数学模型 第三，以高性能的有限元分析软件HyperWorks为平台结合TCL與C语言进行软件二次开发。通过模块化编程操作将改进后的BESO方法在HyperWorks中实现包括求解模型的前处理、BESO方法求解迭代曲线的同步显示、曲线編辑、结果后处理等，提高了该方法的通用性 最后针对结构粘附阻尼减振技术，结合BESO方法提出一种适用于船舶中的大量板结构粘附阻胒材料减振时确定阻尼材料粘贴位置的方法。通过在一块两端约束的简单板结构中应用该方法验证了该方法的正确性可以在工程实践中嶊广该方法。

【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH122

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