【摘要】：因为图5.6反向器的输入端在输入载荷大的情况下可能出现失稳现象。图5.6反向器的设计区域和拓扑优化结果设计区域；采用单元密度法得到的拓扑优化结果；加入滤波处理后单元密度法得到的拓扑优化结果；采用节点密度法得到的拓扑优化结果
反向器的设计区域如图5.6（a）所示，长度为100 mm，宽度为100 mm，采用四节点等参单元离散设计区域，其中单元数为2 500，节点数为2 652。它的设计目标是把图5.6（a）中的左侧的输入位移转化为右侧的反向输出位移。作用在结构左边中点的水平载荷为1 N，材料的弹性模量E=200 GPa，泊松比ν=0.3，体积约束为25%。
图5.6（b）是采用单元密度法得到的拓扑优化结果，100步的计算时间为765.2 s，结果中可以看到在钳臂所在的设计区域内存在棋盘格式；图5.6（c）是加入滤波处理后单元密度法得到的拓扑优化结果，100步的计算时间为831.8 s；图5.6（d）是采用节点密度法得到的拓扑优化结果，100步的计算时间为794.3秒；图中清晰地显现了设计区域内的黑白边界和结构细节，消除了棋盘格式现象，而且它的稳定性比图5.6（c）所示结构的稳定性要好。因为图5.6（c）反向器的输入端在输入载荷大的情况下可能出现失稳现象。
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图5.6 反向器的设计区域和拓扑优化结果
（a）设计区域；（b）采用单元密度法得到的拓扑优化结果；（c）加入滤波处理后单元密度法得到的拓扑优化结果；（d）采用节点密度法得到的拓扑优化结果
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