×

优化设计中的特征频率优化。 (英语) Zbl 1004.74063号

小结:我们最大化由两种弹性材料占据的有界区域的第一个本征频率,或第一个本徵频率的总和,对最刚性的材料具有体积约束。引入了这个问题的一个宽松公式,它允许复合材料作为可接受的设计。这些复合材料是通过两种原始材料的精细混合物均匀化而获得的。我们证明了一个鞍点定理,该定理允许将允许的复合材料设计的完整(未知)集合减少为一个较小的序列层压板集合,该序列层压板是明确已知的。虽然我们的松弛定理仅对两种非简并材料有效,但我们从中推导出了在最佳形状设计背景下(即当两种材料中的一种无效时)本征频率优化的数值算法。与所有均匀化方法一样,我们的算法可以被视为拓扑优化器。给出了各种二维和三维问题的数值结果。

MSC公司:

74兰特 脆性断裂
2005年第74季度 固体力学平衡问题中的均匀化
74E30型 复合材料和混合物特性
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Allaire,G。;Belhachmi,Z。;Jouve,F.,拓扑和形状优化的均匀化方法。单荷载和多荷载工况,《欧洲经济评论》,5649-672(1996)·Zbl 0924.73163号
[2] Allaire,G。;Bonnetier,E。;Francfort,G。;Jouve,F.,《用均匀化方法进行形状优化》,纽美利舍数学,76,27-68(1997)·Zbl 0889.73051号
[3] Allaire,G。;Kohn,R.V.,两种有序弹性材料混合物有效行为的最佳界,Quat。申请。数学。,51, 643-674 (1993) ·Zbl 0805.73043号
[4] Allaire,G。;Kohn,R.V.,《使用极值微结构实现平面应力中最小重量和柔度的优化设计》,《欧洲力学杂志》。A/固体,12,6,839-878(1993)·Zbl 0794.73044号
[5] Avellaneda,M.,弹性两相复合材料的最佳界限和微观几何,SIAM J.Appl。数学。,47, 6, 1216-1228 (1987) ·Zbl 0632.73079号
[6] M.Bendsoe,《结构拓扑、形状和材料优化方法》,Springer,柏林,1995年;M.Bendsoe,《结构拓扑、形状和材料优化方法》,施普林格出版社,柏林,1995年·Zbl 0822.73001号
[7] Bendsoe,M。;Diaz,A.,《改善频率响应的材料性能优化》,《结构》。最佳。,7, 138-140 (1994)
[8] 本索,M。;Kikuchi,N.,使用均匀化方法在结构设计中生成最佳拓扑,计算。方法应用。机械。工程师,71197-224(1988)·Zbl 0671.73065号
[9] M.Bendsoe,C.Mota Soares(编辑),《结构拓扑优化》,北约ASI E系列,Kluwer学术出版社,多德雷赫特,1993年;M.Bendsoe,C.Mota Soares(编辑),《结构拓扑优化》,北约ASI E系列,Kluwer学术出版社,多德雷赫特,1993年
[10] A.Cherkaev,R.Palais,《三维轴对称弹性结构的优化设计》,载于:N.Olhoff,G.Rozvany(编辑),《第一届世界结构和多学科优化大会论文集》,佩加蒙出版社,牛津,1995年,第201-206页;A.Cherkaev,R.Palais,《三维轴对称弹性结构的优化设计》,载于:N.Olhoff,G.Rozvany(编辑),《第一届世界结构和多学科优化大会论文集》,佩加蒙出版社,牛津,1995年,第201-206页
[11] 考克斯,S。;Lipton,R.,两相导体的极值特征值问题,Arch。老鼠。机械。分析。,136, 101-117 (1996) ·Zbl 0914.49011号
[12] G.Dal Maso,R.Kohn,G-closure的局部特征,未出版作品;G.Dal Maso,R.Kohn,《G-闭包的局部特征》,未出版作品
[13] 迪亚兹,A。;Kikuchi,N.,《使用均匀化方法解决形状和拓扑特征值优化问题》,国际期刊数值。方法工程,35,1487-1502(1992)·Zbl 0767.73046号
[14] Folgado,J。;Rodrigues,H.,《非光滑屈曲荷载标准下的结构优化》,《控制与控制论》,第27期,第235-253页(1998年)·Zbl 0959.74053号
[15] Francfort,G。;Murat,F.,线弹性中的均匀化和最优界,Arch。老鼠。机械。分析。,94, 307-334 (1986) ·Zbl 0604.73013号
[16] L.Gibianski,A.Cherkaev,《极致刚性复合板的设计》,印前,Ioffe物理技术研究所,1984年。(英文翻译:复合材料数学建模主题,载:A.Cherkaev,R.V.Kohn(编辑),非线性微分方程及其应用进展,Birkhaüser,波士顿,1997);L.Gibianski,A.Cherkaev,《极致刚性复合板的设计》,印前,Ioffe物理技术研究所,1984年。(英文翻译:复合材料数学建模主题,载:A.Cherkaev,R.V.Kohn(编辑),非线性微分方程及其应用进展,Birkhaüser,波士顿,1997)
[17] 季科夫,V。;科兹洛夫,S。;Oleinik,O.,微分算子的均匀化(1995),Springer:Springer-Blin·Zbl 0801.35001号
[18] 慢跑,C。;哈伯,R。;Bendsoe,M.,《优化、自适应材料的拓扑设计》,国际数学家杂志。方法工程,37,1323-1350(1994)·Zbl 0807.73044号
[19] 加藤,T.,线性算子的微扰理论(1966),施普林格:施普林格柏林·兹伯利0148.12601
[20] 科恩,R。;Strang,G.,变分问题的优化设计和松弛I,Commun。纯应用程序。数学。,39, 113-137 (1986) ·Zbl 0609.49008号
[21] 科恩,R。;Strang,G.,变分问题的优化设计和松弛II,Commun。纯应用程序。数学。,39, 139-182 (1986) ·Zbl 0621.49008号
[22] 科恩,R。;Strang,G.,变分问题的优化设计和松弛III,Commun。纯应用程序。数学。,39353-377(1986年)·Zbl 0694.49004号
[23] 科恩,R。;Lipton,R.,各向同性、不可压缩、弹性材料混合物有效能量的最佳界限,Arch。老鼠。机械。分析。,102, 4, 331-350 (1988) ·Zbl 0662.73012号
[24] L.Krog,N.Olhoff,多特征频率板壳结构的拓扑优化,收录于:N.Oldhoff,G.Rozvany(Eds.),《第一届世界结构和多学科优化大会论文集》,佩加蒙出版社,牛津,1995年,第675-682页;L.Krog,N.Olhoff,多特征频率板壳结构的拓扑优化,收录于:N.Oldhoff,G.Rozvany(Eds.),《第一届世界结构和多学科优化大会论文集》,佩加蒙出版社,牛津,1995年,第675-682页
[25] Lipton,R.,鞍点定理及其在结构优化中的应用,J.Optim。第三次申请。,81, 3, 549-567 (1994) ·Zbl 0810.73041号
[26] Lurie,K。;Cherkaev,A。;Fedorov,A.,棒材和板材优化设计问题的正则化I,J.Optim。第三次申请。,37, 499-521 (1982) ·Zbl 0464.73109号
[27] Lurie,K。;Cherkaev,A。;Fedorov,A.,棒材和板材优化设计问题的正则化II,J.Optim。第三次申请。,37, 523-543 (1982) ·Zbl 0464.73110号
[28] Z.Ma,N.Kikuchi,H.Cheng,I.Hagiwara,结构动力问题的拓扑和形状优化方法,见:P.Pedersen(Ed.),高级材料优化设计,Elsevier,阿姆斯特丹,1993年,第247-261页;Z.Ma,N.Kikuchi,H.Cheng,I.Hagiwara,结构动力学问题的拓扑和形状优化方法,载于:P.Pedersen(编辑),先进材料的优化设计,爱思唯尔,阿姆斯特丹,1993年,第247-261页
[29] Murat,F.,Contre举例说明了系数的控制问题,Ann.Mat.Pura Appl。,112, 49-68 (1977) ·Zbl 0349.4905号
[30] F.Murat,L.Tartar,(H)-收敛,in:复合材料数学建模主题,in:A.Cherkaev,R.V.Kohn(Eds.),非线性微分方程及其应用进展,Birkhaüser,Boston,1997。法语版:油印笔记,《阿尔及尔大学分析》,1978年;F.Murat,L.Tartar,(H)-收敛,in:复合材料数学建模主题,in:A.Cherkaev,R.V.Kohn(Eds.),非线性微分方程及其应用进展,Birkhaüser,Boston,1997。法语版:油印笔记,《阿尔及尔大学分析》,1978年
[31] F.Murat、L.Tartar、Calcul des Variations et Homogeénéisation、Les Méthodes de L’Homogén e isation Théorie et Applications en Physique,科尔。Etudes et Recherches EDF主任,埃罗莱斯(1985)319-369。(英文翻译:复合材料数学建模主题,载:A.Cherkaev,R.V.Kohn(编辑),非线性微分方程及其应用进展,Birkhaüser,波士顿,1997);F.Murat、L.Tartar、Calcul des Variations et Homogeénéisation、Les Méthodes de L’Homogén e isation Théorie et Applications en Physique,科尔。法国电力公司研究与研究主任,Eyrolles(1985)319-369。(英文翻译:复合材料数学建模主题,载:A.Cherkaev,R.V.Kohn(编辑),非线性微分方程及其应用进展,Birkhaüser,波士顿,1997)
[32] Neves,M.M。;罗德里格斯,H。;Guedes,J.M.,具有屈曲荷载标准的结构广义拓扑设计,结构。最佳。,10, 71-78 (1995)
[33] Oleinik,O。;沙马耶夫,A。;Yosifian,G.,《弹性力学均匀化问题中能量、应力张量和特征值的收敛性》,Z.Angew。数学。机械。,65, 13-17 (1985), 1985 ·Zbl 0572.73059号
[34] 桑切斯·休伯特,J。;Sanchez-Palencia,E.,《连续系统的振动和耦合》。渐近方法(1989),Springer:Springer Berlin·Zbl 0698.70003号
[35] O.Sigmund,利用拓扑优化设计材料结构,博士论文,报告S 69,丹麦技术大学固体力学系,1994年;O.Sigmund,利用拓扑优化设计材料结构,博士论文,报告S 69,丹麦技术大学固体力学系,1994年
[36] 铃木,K。;Kikuchi,N.,形状和拓扑优化的均匀化方法,计算。方法应用。机械。工程,93,291-318(1991)·Zbl 0850.73195号
[37] 周,M。;Rozvany,G.,COC算法,第二部分:拓扑、几何和广义形状优化,计算。方法应用。机械。工程,89,309-336(1991)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。