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一种新的多材料拓扑优化算法和候选材料的选择。 (英语) Zbl 1507.74302号

摘要:随着多材料添加剂制造的可用性,多材料结构的拓扑优化和候选材料的选择变得越来越重要。本文旨在开发一种新的多材料拓扑优化算法,并提出从数据库中选择候选材料的准则。多材料设计变量及其不等式关系建立在每个元素中多材料的体积分数上。多材料设计变量被放宽,多个浮动投影约束通过将设计变量推向0或1来模拟其离散约束。同时,它们之间的不平等关系是由它们的变异极限所强制执行的。如数值例子所示,所提出的多材料拓扑优化算法可以应用于单质量或多体积约束的柔度最小化问题。本文主要研究单个质量约束,二维和三维数值算例系统地表明,当最终设计中同时出现更多材料时,质量约束下的优化设计实现的柔度较低。此外,我们建立了一种方法来预测最终设计中包含或排除的材料,并提出候选材料共存的条件,指导用户从数据库中选择候选材料。

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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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全文: 内政部

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