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多相位投影拓扑优化。 (英语) Zbl 1231.74360号

概述:拓扑优化是一个强大的工具,能够为工程设计问题生成新的解决方案。虽然这些设计可以在计算环境中提供最佳性能,但从工程或制造角度来看,它们不切实际或无法实现的情况并不罕见。这一挑战激励了当前的工作。提出了一种方法来限制设计中使用的每个材料阶段的最小长度范围。例如,该技术允许设计师规定结构构件(固相)的最小允许长度刻度,以及孔(空相)的最小容许长度刻度。该方法利用Heaviside投影法(HPM)进行连续体拓扑优化。每个材料阶段都与一个设计变量场相关联,该设计变量场使用正则化的Heaviside函数投影到元素空间。场是独立投影的,得到的分布被组装成拓扑。该技术在经典拓扑优化问题上进行了演示,包括最小柔顺性、热传导和柔顺机制。解决方案显示为满足每个相位上的最小长度尺度标准的近离散拓扑。对长度比例的控制是隐式实现的,因此该技术不需要附加约束。

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第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
74P05号 固体力学中的柔度或重量优化
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全文: 内政部

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