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作者：王刚;王晓涛;武磊;杨冰;张文辉;马振洋;蔡守宇;
单位：运城职业技术大学智能制造与数智矿山学院;九江科技职业大学机电学院;郑州大学力学与安全工程学院;
摘要：鉴于实际工程中结构破损失效多发生在振动工况下，且零/构件各部位发生破损的概率差异很大，提出了一种考虑结构各区域破损发生概率的破损-安全动力学拓扑优化设计框架。该框架以结构基频期望和标准差的加权和作为目标函数，结合改进的水平集方法开展拓扑优化设计。设计过程中，首先划分结构破损区域，并预设各区域的破损概率；然后遍历所有可能的破损情况并计算结构基频，进而求得目标函数值；最后通过推导水平集的演化方程完成拓扑优化设计。通过经典算例分析，探讨了不同区域破损发生概率及标准差权重因子对优化结果的影响，验证了所提概率优化框架在提升结构动力学安全性能方面的有效性。
关键词：拓扑优化;;破损概率;;破损-安全;;动力学;;基频
基金资助：江西省教育厅科学技术研究项目（编号：GJJ2409102）;; 运城职业技术大学科研项目（编号：KY2022-1）;; 山西省高等学校科技创新计划项目（编号：2024L508）;; 国家自然科学基金项目（编号：12372125）
