×
刘继凯

不规则设计域拓扑优化的分段尺度控制。 （英语） Zbl 1441.74165号

计算。应用方法。机械。工程师。 351, 744-765 (2019)。
摘要：本文提出了一种用于水平集拓扑优化的分段长度尺度控制方法。与现有的方法不同，在整个设计域中应用了唯一的下限或上限，这种新方法基于连通条件将拓扑设计分解为多个带状组件，然后，长度刻度控制的下限或上限可以根据每个组件的实时状态（例如位置、方向或尺寸）分段动态定义。具体来说，开发了结构骨架识别和分割子算法，用于分解结构及其骨架。然后，开发了一种基于骨架分段的长度比例控制方法，以实现分段长度比例控制效果。此外，还将解决一种涉及不规则设计域的特殊类型的长度尺度约束拓扑优化问题，其中复杂的设计域加上长度尺度约束可能会使传统的长度尺度控制方法失效。通过几个数值例子将证明该方法的有效性。

引用于9文件

MSC公司：

第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法

关键词：

长度刻度控制;拓扑优化;水准仪;结构骨架;不规则设计域
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{J.Liu}，计算。应用方法。机械。工程351，744--765（2019；Zbl 1441.74165）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 拉扎罗夫，B.S。；Wang，F。；Sigmund，O.，基于密度的拓扑优化中的长度比例和可制造性，Arch。申请。机械。，86, 189-218 (2016)
[2] 拉扎罗夫，B.S。；Wang，F.，基于密度的拓扑优化中的最大长度尺度，计算。应用方法。机械。工程师，318826-844（2017）·Zbl 1439.74282号
[3] 刘杰。；马云，面向制造的拓扑优化方法综述，高级工程软件。，100, 161-175 (2016)
[4] 刘杰。；Yu，H。；Ma，Y.，受加工半径影响的水平集拓扑优化中的最小空隙长度比例控制，计算-辅助设计。，81, 70-80 (2016)
[5] 刘杰。；马，Y。；Fu，J。；Duke，K.，《纤维增强塑料零件的新型CACD/CAD/CAE集成设计框架》，高级工程师软件。，2015年13月29日，第87页
[6] 本德瑟，M.P。；Sigmund，O.，拓扑优化（2004），施普林格-柏林-海德堡：施普林格柏林-海德堡-柏林，海德堡，http://link.springer.com/101007/978-3-662-05086-6（2016年5月26日访问）·Zbl 1059.74001号
[7] Wang，M.Y。；王，X。；郭，D.，结构拓扑优化的水平集方法，计算。应用方法。机械。工程，192，227-246（2003）·Zbl 1083.74573号
[8] Allaire，G。；Jouve，F。；Toader，A.-M.，《使用灵敏度分析和水平集方法进行结构优化》，J.Compute。物理。，194, 363-393 (2004) ·Zbl 1136.74368号
[9] Poulsen，T.A.，拓扑优化中施加最小长度尺度的新方案，国际。J.数字。方法工程，57，741-760（2003）·Zbl 1062.74592号
[10] 嘉宾，J.K。；普雷沃斯特，J.H。；Belytschko，T.，使用节点设计变量和投影函数实现拓扑优化中的最小长度尺度，国际。J.数字。方法工程，61238-254（2004）·Zbl 1079.74599号
[11] Guest，J.K.，多相投影拓扑优化，计算。应用方法。机械。工程，199123-135（2009）·Zbl 1231.74360号
[12] Sigmund，O.，用于拓扑优化的基于形态学的黑白滤波器，结构。多磁盘。最佳。，33, 401-424 (2007)
[13] Schevenels，M。；拉扎罗夫，B.S。；Sigmund，O.，《考虑空间变化制造误差的稳健拓扑优化》，计算。应用方法。机械。工程，200，3613-3627（2011）·Zbl 1239.74080号
[15] Wang，F。；拉扎罗夫，B.S。；Sigmund，O.，关于拓扑优化中的投影方法、收敛性和稳健公式，结构。多磁盘。优化。，43, 767-784 (2011) ·Zbl 1274.74409号
[16] 周，M。；拉扎罗夫，B.S。；Wang，F。；Sigmund，O.，通过几何约束进行拓扑优化的最小长度尺度，计算。应用方法。机械。工程，293，266-282（2015）·Zbl 1423.74778号
[17] Guest，J.K.，在拓扑优化中应用最大长度尺度，结构。多磁盘。最佳。，37, 463-473 (2009) ·Zbl 1274.74336号
[18] 张，W。；钟，W。；Guo，X.，基于SIMP的拓扑优化中的显式长度比例控制方法，计算。应用方法。机械。工程，28271-86（2014）·Zbl 1423.74776号
[19] O.阿米尔。；Lazarov，B.S.，《通过长度比例控制实现应力约束拓扑设计》，结构。多磁盘。最佳。，1-19 (2018)
[20] 陈，S。；Wang，M.Y。；Liu，A.Q.，结构拓扑优化中的形状特征控制，计算-辅助设计。，40, 951-962 (2008)
[22] 郭，X。；张，W。；Zhong，W.，层次集方法在结构拓扑优化中的显式特征控制，计算机。应用方法。机械。工程，272354-378（2014）·Zbl 1296.74081号
[23] 夏，Q。；Shi，T.，边界到骨架距离的约束：对于基于水平集的结构拓扑优化中的长度比例控制，计算。应用方法。机械。工程，295525-542（2015）·Zbl 1423.74773号
[24] 刘杰。；李，L。；Ma，Y.，在水平集拓扑优化框架下无需预先指定长度刻度目标的均匀厚度控制，Adv.Eng.Softw。(2018)
[25] 刘杰。；Ma，Y.，一种新的具有长度尺度控制能力的多材料水平集拓扑优化方法，Compute。应用方法。机械。工程，329，444-463（2018）·Zbl 1439.74289号
[26] Wang，Y。；张，L。；Wang，M.Y.，水平集结构优化的长度-尺度控制，计算。应用方法。机械。工程，305891-909（2016）·Zbl 1425.74371号
[27] 张，W。；李，D。；张杰。；Guo，X.，基于移动可变形组件（MMC）方法的结构拓扑优化中的最小长度尺度控制，计算。应用方法。机械。工程，311327-355（2016）·Zbl 1439.74312号
[28] 郭，X。；张，W。；Zhong，W.，明确和几何地进行拓扑优化——一种新的基于移动可变形组件的框架，J.Appl。机械。，81 (2014), 081009-081009
[29] 郭，X。；张，W。；张杰。；Yuan，J.，基于具有弯曲骨架的移动可变形组件（MMC）的显式结构拓扑优化，计算。应用方法。机械。工程，310711-748（2016）·Zbl 1439.74272号
[30] 张，W。；李，D。；袁杰。；宋，J。；Guo，X.，一种新的基于移动可变形组件（MMC）的三维拓扑优化方法，计算。机械。，59, 647-665 (2017) ·Zbl 1398.74258号
[33] 刘杰。；Cheng，L。；To，A.C.，水平集拓扑优化中的任意空洞特征控制，计算。应用方法。机械。工程师，324595-618（2017）·Zbl 1439.74288号
[34] 张，W。；周，Y。；Zhu，J.，拓扑优化中实体和空洞特征定义的综合研究，计算。应用方法。机械。工程，325289-313（2017）·Zbl 1439.74310号
[35] 刘杰。；盖诺，A.T。；陈，S。；康，Z。；苏雷什，K。；竹泽，A。；李，L。；加藤，J。；Tang，J。；Wang，C.C.L。；Cheng，L。；X·梁。；To，A.C.，增材制造拓扑优化的当前和未来趋势，结构。多磁盘。最佳。，57, 2457-2483 (2018)
[36] Osher，S。；Fedkiw，R.，水平集方法和动态隐式曲面（2003），纽约施普林格出版社：纽约施普林格出版社，http://link.springer.com/101007/b98879（2016年5月26日访问）·Zbl 1026.76001号
[37] 彭，D。；梅里曼，B。；Osher，S。；赵，H。；Kang，M.，一种基于PDE的快速局部水平集方法，J.Compute。物理。，155, 410-438 (1999) ·Zbl 0964.76069号
[38] Osher，S。；Sethian，J.A.，《以曲率相关速度传播的前沿：基于哈密尔顿-雅可比公式的算法》，J.Compute。物理。，79, 12-49 (1988) ·Zbl 0659.65132号
[39] Allaire，G。；Dapogny，C。；德尔加多，G。；Michailidis，G.，通过水平集方法进行多阶段结构优化，ESAIM Control Optim。计算变量，20576-611（2014）·Zbl 1287.49045号
[40] C.Dapogny，R.Estevez，A.Faure，G.Michailidis，《考虑附加制造工艺引起的各向异性特征的形状和拓扑优化》，Hal-01660850v2。(2018). https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01660850; C.Dapogny，R.Estevez，A.Faure，G.Michailidis，《考虑附加制造工艺引起的各向异性特征的形状和拓扑优化》，Hal-01660850v2。(2018). https://hal.archives-ouvertes.fr/hal01660850
[41] 张，L。；何，Q。；伊藤，S。；Kita，K.，用于骨骼提取的欧几里德距离有序细化，（2010年第二届国际教育技术计算会议（2010年）），311-315
[42] Palágyi，K。；Kuba，A.，一种并行3D 12-子迭代细化算法，Graph。模型图像处理。，61, 199-221 (1999)
[43] Arcelli，C。；迪巴哈，G.S。；Serino，L.，体素图像中的距离驱动骨架化，IEEE Trans。模式分析。机器。整数。，33, 709-720 (2011)
[44] Tagliasacchi，A。；德莱姆，T。；Spagnuolo，M。；阿蒙塔，N。；Telea，A.，《3D骨架：最新报告》，《计算机》。图表。论坛。，35, 573-597 (2016)
[45] 库斯特拉，J。；贾尔巴，A。；Telea，A.，从中间点云计算精细骨骼特征，模式识别。莱特。，76, 13-21 (2016)
[46] Saha，P.K。；博格福斯，G。；Sanniti di Baja，G.，骨架化算法及其应用综述，模式识别。莱特。，76, 3-12 (2016)
[47] Wang，Y。；陈，F。；Wang，M.Y.，可连接梯度微结构的并行设计，计算机。应用方法。机械。工程，317，84-101（2017）·Zbl 1439.74239号
[48] 李，H。；罗，Z。；高，L。；Qin，Q.，基于水平集的多批次微结构并行设计的拓扑优化，计算。应用方法。机械。工程，331，536-561（2018）·Zbl 1439.74284号
[49] 李，H。；罗，Z。；高，L。；Walker，P.，通过水平集对具有超材料的功能梯度蜂窝复合材料进行拓扑优化，计算。应用方法。机械。工程，328，340-364（2018）·Zbl 1439.74285号
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。