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朱一笑;姜康

基于分析和设计的连续迭代的高效瞬态动态拓扑优化框架。 （英语） Zbl 07824884号

计算。方法应用。机械。工程师。 421，文章ID 116787，18 p.（2024）.
概述：瞬态动力学的拓扑优化在工程中具有重要意义。然而，对于大规模问题，在设计迭代过程中重复进行动态响应和设计灵敏度分析所需的计算成本往往极高，这严重限制了其实际应用。为了解决这个问题，我们提出了一种基于分析和设计的连续迭代的新方法，并结合准静态响应增强模式位移法。传统的模态位移法除了外环设计更新外，还需要进行内-上迭代，以找到无阻尼系统的本征模态。为了避免嵌套双环解带来的高计算负担，我们采用了分析和设计的逐次迭代的概念，将近似特征值分析和设计变量更新集成到单个迭代循环中。通过这种方法，在每个设计迭代中通过一步逆迭代依次改进特征模式，并在优化过程中寻求特征模式和设计的同时收敛。这些近似本征模和准静态响应被用作每个中间设计的模型简化基础，然后对降维系统进行直接时间积分，以计算感兴趣的结构响应及其相对于设计变量的导数。通过几个数值算例验证了该方法的有效性。结果表明，该方法可以在台式计算机上以合理的时间成本解决高达1500万自由度的瞬态动态拓扑优化问题。

MSC公司：

74-XX岁 可变形固体力学
93至XX 系统论；控制

关键词：

拓扑优化;瞬态响应;分析与设计的逐次迭代;准静态响应增强模式位移法

软件：

PETSc公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{Y.Zhu}和\textit{Z.Kang}，计算。方法应用。机械。Eng.421，文章ID 116787，18 p.（2024；Zbl 07824884）
全文： 内政部

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