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基于水平集的多批次微结构并行设计的拓扑优化。 (英语) Zbl 1439.74284号

摘要:本文采用基于水平集的拓扑形状优化方法,对由多块材料微结构组成的蜂窝结构进行并行设计。宏观结构具有非均匀分布的斑块簇的结构,而每个斑块包含许多相同的材料微观结构。在宏观尺度上,提出了一种基于离散元素密度的方法,以生成包含不同离散元素密度组的整体结构布局。在微观尺度上,每个宏观元素都被视为具有离散中间密度的单个微观结构。因此,具有相同离散密度(体积分数)的所有宏观元素都由独特的微观结构表示。通过将数值均匀化方法引入参数水平集方法,对不同密度组对应的代表性微结构进行拓扑优化。将多尺度并行设计集成到一个统一的优化过程中,以优化宏观结构和微观结构的拓扑,以及微观结构在设计空间中的位置。数值算例表明,该方法可以在合理的计算和制造成本下显著改善结构性能。

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第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
74M25型 固体微观力学

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