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使用随机展开方法在随机场下进行风险规避结构拓扑优化。 (英语) 兹比尔1439.74292

摘要:本文提出了一种基于水平集的方法,用于解决考虑随机场载荷和材料不确定性的风险规避结构拓扑优化问题。随机域的使用增加了随机域的维数,这对最小化作为风险意识度量的超额概率提出了一些计算挑战。这一问题从理论和数值两个角度进行了讨论。首先,证明了一个典型几何约束下可容许形状集的存在性结果。其次,提出了一种求解问题数值解的水平集连续方法。由于所考虑的成本泛函具有不连续的被积函数,因此该泛函及其灵敏度的数值逼近将自适应各向异性多项式混沌(PC)方法与蒙特卡罗(MC)采样方法相结合,用于不确定性传播。此外,为了解决随机场引起的维数增加问题,使用各向异性稀疏网格随机配置方法来有效计算PC系数。关键的一点是,这种方法的非侵入性有助于使用高性能计算(HPC)来减轻问题的计算负担。通过几个数值实验,包括随机场载荷和材料不确定性,证明了该方案的可行性。

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第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
60G60型 随机字段
74S60系列 应用于固体力学问题的随机和其他概率方法
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