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多荷载工况下确定性结构拓扑优化的随机抽样:基于密度的方法和地面结构方法。 (英语) 兹比尔1439.74314

摘要:我们提出了一种有效的概率方法来解决完全确定性问题——我们提出了一种随机优化方法,该方法大大降低了连续体和桁架拓扑优化在许多负载情况下优化设计的巨大计算成本。确定性拓扑优化的实际结构设计通常涉及许多荷载情况,可能有数百种或更多。最佳设计使每种载荷情况下(或其他目标)的柔度平均值最小化(可能是加权的)。这意味着,在每个优化步骤中,必须针对每个载荷情况解决大型有限元问题,这将导致巨大的计算工作量。相反,所提出的随机抽样随机优化方法在每个优化步骤中只需要解决几个(例如,5或6个)有限元问题(大型线性系统)。基于模拟退火,我们为随机化方法引入了一种阻尼方案。通过二维和三维的数值示例,我们证明了随机化算法大大降低了计算成本,以获得与标准算法相似的最终拓扑和结果(例如,遵从性)。结果表明,该阻尼方案是有效的,并能使该算法快速收敛。

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第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
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