考虑疲劳寿命的结构与材料并发拓扑优化方法和系统

本发明公开了一种考虑疲劳寿命的结构与材料并发拓扑优化方法和系统，该方法通过雨流计数法从随机载荷中提取循环载荷，基于累积损伤理论评估材料微观疲劳寿命，并以柔顺性为目标函数，结合体积和疲劳损伤约束进行优化。引入惩罚因子解决微观尺度局部化问题，通过伴随法推导灵敏度并采用主动集策略减少约束数量。数值算例验证了方法在不同载荷、循环次数和微结构下的有效性，优化结果在控制疲劳损伤的同时保持较低柔顺性和均匀应力分布。本发明为复杂载荷下双尺度结构的疲劳优化提供高效解决方案。