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增材制造约束拓扑优化

共计 30 章节
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01
课程导入
目标=增材制造约束拓扑优化的定义 · 价值 · 典型应用与学习路线
课程导入目标=增材制造约…
02
增材制造工艺特点
目标=材料挤出 · 光固化 · 粉末床熔融
增材制造工艺特点目标=材料挤出
03
拓扑优化数学基础
目标=设计变量 · 目标函数 · 约束条件
拓扑优化数学基础目标=设计变量
04
增材制造约束分类
目标=自支撑 · 最小尺寸 · 最大尺寸
增材制造约束分类目标=自支撑
05
自支撑约束建模
目标=悬垂角判定 · 支撑区域识别 · 过滤函数与约束聚合方法
自支撑约束建模目标=悬垂角判定
06
最小与最大尺寸约束
目标=结构特征尺度控制 · 形态学算子 · 鲁棒性设计与制造精度匹配
最小最大尺寸约束
07
连通性与封闭空腔约束
目标=粉末去除 · 树脂排空 · 内部通道设计与连通性检测算法
连通性封闭空腔约束
08
热约束与残余应力
目标=增材制造热历史 · 温度梯度 · 变形开裂与热力耦合优化策略
热约束残余应力
09
各向异性材料约束
目标=打印方向相关力学性能 · 层间强度与方向敏感拓扑优化
各向异性材料约束目标=打印方向相…
10
多约束拓扑优化模型
目标=约束集成 · 权重分配 · 帕累托前沿与多目标求解方法
多约束拓扑优化模…目标=约束集成
11
灵敏度分析与伴随法
目标=约束函数梯度推导 · 伴随变量法与高效数值实现
灵敏度分析伴随法
12
密度场过滤与投影
目标=灵敏度过滤 · 密度过滤 · Heaviside投影与制造约束嵌入
密度场过滤投影
13
水平集与相场方法
目标=隐式边界描述 · 形状导数与增材制造约束处理
水平集相场方法
14
优化算法选型
目标=OC · MMA · SLP
优化算法选型OC
15
二维自支撑结构优化实战
目标=悬垂约束下的梁 · 支架与柔顺机构设计
二维自支撑结构优…目标=悬垂约束下…
16
三维最小尺寸约束实战
目标=给定最小特征尺寸的轻量化结构优…
三维最小尺寸约束…目标=给定最小特…
17
粉末床熔融件连通性优化实战
目标=内部流道与排粉通道协同设计
粉末床熔融件连通…目标=内部流道
18
定向能量沉积热约束优化实战
目标=热变形控制与工艺参数耦合
定向能量沉积热约…目标=热变形控制
19
多材料增材制造拓扑优化
目标=材料分布与界面约束协同设计
多材料增材制造拓…目标=材料分布
20
面向各向异性的打印方向优化
目标=方向变量与结构拓扑联合优化
面向各向异性的打…目标=方向变量
21
增材制造约束下的柔顺机构设计
目标=柔性铰链 · 位移放大与自支撑实现
增材制造约束下的…目标=柔性铰链
22
增材制造约束下的热防护结构设计
目标=散热通道 · 热屏蔽与热应力优化
增材制造约束下的…目标=散热通道
23
增材制造约束下的轻质点阵结构
目标=晶格填充 · 梯度设计与制造可行性
增材制造约束下的…目标=晶格填充
24
优化结果后处理与CAD重建
目标=平滑 · 特征提取 · 参数化与可制造性修复
CAD优化结果后处理
25
仿真与实验验证
目标=力学测试 · 打印试件 · 缺陷检测与优化结果对比
仿真实验验证
26
增材制造约束拓扑优化软件工具链
目标=COMSOL · ANSYS · nTop
增材制造约束拓扑…COMSOL
27
机器学习加速拓扑优化
目标=代理模型 · 生成式设计与实时约束预测
机器学习加速拓扑…目标=代理模型
28
多尺度增材制造拓扑优化
目标=微观晶格与宏观结构协同设计
多尺度增材制造拓…目标=微观晶格
29
工程案例综合
目标=航空航天支架 · 汽车轻量化件 · 医疗植入物与热交换器
工程案例综合目标=航空航天支…
30
课程总结与前沿展望
目标=挑战 · 趋势 · 开放问题与继续学习资源
课程总结前沿展望