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针对大变形拓扑优化中低密度元素的稳定性。 (英语) Zbl 1311.74099号

总结:本工作采用基于有限元方法的拓扑优化方法(TOM)处理设计过程中发生大变形的结构的低密度区域。在设计过程中,结构的非线性弹性行为基于精确运动学。TOM中应用的材料模型基于固体各向同性微观结构,采用惩罚方法。在非线性平衡求解过程中,没有删除空心单元,并且考虑了空心单元周围节点的所有内力。采用移动渐近线法求解设计变量的分布,直接求得目标函数的灵敏度。此外,还调用了连续函数和非线性投影函数,以获得无棋盘格和网格无关的设计。给出了平面应变和平面应力条件假设下的二维算例,并进行了比较。通过采用多凸本构模型和建议的松弛函数来稳定过度扭曲的单元,克服了不稳定性问题。使用精确的切线刚度矩阵。将优化拓扑结果与经典的圣维南-基尔霍夫本构关系的结果进行了比较,发现两者存在很大差异。

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第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
74B20型 非线性弹性
2012年第49季度 流形上优化问题的灵敏度分析
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全文: 内政部

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