王毅强;何景杰;罗，珍;姜康 高分辨率拓扑设计的自适应方法。 （英语） Zbl 1346.74156号 机械学报。罪。 29，第6号，840-850（2013）. 摘要：为了获得高分辨率的最优解，本文提出了一种基于节点设计变量的连续体结构拓扑优化自适应方法。由节点设计变量在给定密度点集内插的分析网格无关密度场，根据局部区域灰度测量的准则自适应地细化/粗化。新的密度点被添加到灰色区域中，多余的密度点从纯固态/空相占据的区域中删除，以减少设计变量的数量。采用惩罚因子自适应技术防止优化迭代过早收敛。这种自适应方案不仅提高了结构边界描述质量，而且允许结构布局在更高的自适应级别上进行更有效的拓扑演化，从而从本质上实现高分辨率解决方案。此外，与案件相比均匀且精细分布的密度点，所提出的自适应方法可以实现更高的优化过程的数值效率。 引用于5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：拓扑优化;自适应方法高;分辨率;节点设计变量;惩罚因素适应性 软件：顶部。米 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{Y.-Q.Wang}等人，《机械学报》。罪。29，第6号，840--850（2013；Zbl 1346.74156） 全文： 内政部 参考文献： [1] Bendsöe，M.P.，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71、197–224（1988）·兹伯利0671.73065 ·doi:10.1016/0045-7825（88）90086-2 [2] Bendsöe，M.P.：作为材料分配问题的最佳形状设计。结构。多磁盘。最佳方案。1, 193–202 (1989) ·doi:10.1007/BF01650949 [3] Zhou，M.，Rozvany，G.I.N.：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）·doi:10.1016/0045-7825（91）90046-9 [4] Rozvany，G.I.N.，Zhou，M.，Birker，T.：无均匀化的广义形状优化。结构。多磁盘。最佳方案。4, 250–252 (1992) ·doi:10.1007/BF01742754 [5] Bendsöe，M.P.，Sigmund，O.：拓扑优化中的材料插值方案。存档应用程序。机械。69635–654（1999年）·Zbl 0957.74037号 ·doi:10.1007/s004190050248 [6] Wang，M.Y.，Wang，X.，Guo，D.：结构拓扑优化的水平集方法。计算。方法应用。机械。工程192、227–246（2003）·Zbl 1083.74573号 ·doi:10.1016/S0045-7825（02）00559-5 [7] 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.计算。物理。194, 363–393 (2004) ·Zbl 1136.74368号 ·doi:10.1016/j.jcp.2003.09.032 [8] Rong，J.H.，Liang，Q.Q.：有界设计域连续体结构拓扑优化的水平集方法。计算。方法应用。机械。工程197、1447–1465（2008）·Zbl 1194.74274号 ·doi:10.1016/j.cma.2007.11.026 [9] Luo，Z.，Wang，M.Y.，Wang-S.Y.，et al.：一种基于水平集的参数化方法，用于结构形状和拓扑优化。国际期刊数字。方法工程76，1–26（2008）·兹比尔1158.74443 ·doi:10.1002/nme.2092 [10] Yamada，T.、Izui，K.、Nishiwaki，S.等人：基于结合虚拟界面能量的水平集方法的拓扑优化方法。计算。方法应用。机械。工程1992876–2891（2010）·Zbl 1231.74365号 ·doi:10.1016/j.cma.2010.05.013 [11] Xia，Q.，Wang，M.Y.：功能梯度结构材料性能和拓扑的同步优化。计算-辅助设计。40, 660–675 (2008) ·doi:10.1016/j.cad.2008.01.014 [12] Xie，Y.M.，Steven，G.P.：动态问题的进化结构优化。计算&；结构。58, 1067–1073 (1996) ·Zbl 0900.73510号 ·doi:10.1016/0045-7949（95）00235-9 [13] Belytschko，T.，Xiao，S.P.，Parimi，C.：隐函数和正则化的拓扑优化。国际期刊数字。方法工程57，1177–1196（2003）·Zbl 1062.74583号 ·doi:10.1002/nme.824 [14] Bordin，B.，Chambolle，A.：优化设计中的相场方法。In:IUTAM结构、机械和材料拓扑设计优化研讨会。施普林格，207–215（2006） [15] Takezawa，A.、Nishiwaki，S.、Kitamura，M.：基于相场法和灵敏度分析的形状和拓扑优化。J.计算。物理。229, 2697–2718 (2010) ·Zbl 1185.65109号 ·doi:10.1016/j.jcp.2009.12.017 [16] Wallin，M.，Ristinmaa，M.:相场拓扑优化方法中的霍华德算法。国际期刊数字。方法工程94，43–59（2013）·Zbl 1352.74252号 ·数字对象标识代码：10.1002/nme.4434 [17] Eschenauer，H.A.，Olhoff，N.：连续体结构的拓扑优化：综述。申请。机械。第54版，331–389（2001）·数字对象标识代码：10.1115/1.1388075 [18] Zhang，W.H.，Sun，S.P.：蜂窝材料和结构的尺度相关拓扑优化。国际期刊数字。方法工程68，993–1011（2006）·Zbl 1127.74035号 ·doi:10.1002/nme.1743 [19] Bendsöe，M.P.：结构拓扑、形状和材料的优化。柏林施普林格（1995）·Zbl 0822.73001号 [20] Rozvany，G.I.N.：结构拓扑优化既定方法的批判性评论。结构。多磁盘。最佳方案。37, 217–237 (2009) ·兹比尔1274.74004 ·doi:10.1007/s00158-007-0217-0 [21] Diaz，A.，Sigmund，O.：布局优化中的棋盘格模式。结构。最佳方案。10, 40–45 (1995) ·doi:10.1007/BF01743693 [22] Sigmund，O.，Peterson，J.：拓扑优化中的数值不稳定性：关于处理棋盘格、网格相关性和局部极小值的程序的调查。结构。多磁盘。最佳方案。16，68–75（1998年）·doi:10.1007/BF01214002 [23] Bourdin，B.：拓扑优化中的过滤器。国际期刊数字。方法工程50，2143–2158（2001）·Zbl 0971.74062号 ·doi:10.1002/nme.116 [24] Sigmund，O.：用Matlab编写的99行拓扑优化代码。结构。多磁盘。最佳方案。21, 120–127 (2001) ·doi:10.1007/s001580050176 [25] 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。最佳方案。33, 401–424 (2007) ·文件编号：10.1007/s00158-006-0087-x [26] Borrvall，T.，Petersson，J.：使用正则化中间密度控制进行拓扑优化。计算。方法应用。机械。工程190、4911–4928（2001）·Zbl 1022.74035号 ·doi:10.1016/S0045-7825（00）00356-X [27] Haber，R.B.，Jog，C.S.，Bendsöe，M.P.：使用周长约束进行可变拓扑形状设计的新方法。结构。多磁盘。最佳方案。1996年11月1日至12日·doi:10.1007/BF01279647 [28] Jang，G.W.，Jeong，J.H.，Kim，Y.Y.等人：使用非协调有限元进行无棋盘格拓扑优化。国际期刊数字。方法工程57，1717–1735（2003）·Zbl 1062.74590号 ·doi:10.1002/nme.738 [29] Zhou，M.，Shyy，Y.K.，Thomas，H.L.：拓扑优化中的棋盘和最小成员大小控制。结构。多磁盘。最佳方案。21, 152–158 (2001) ·doi:10.1007/s001580050179 [30] Guest，J.K.，Prévost，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。国际期刊数字。方法工程61，238–254（2004）·Zbl 1079.74599号 ·doi:10.1002/nme.1064 [31] Xu，S.L.，Cai，Y.W.，Cheng，G.D.：基于heaviside函数的保体积非线性密度滤波器。结构。多磁盘。最佳方案。41995–505（2010年）·Zbl 1274.74419号 ·doi:10.1007/s00158-009-0452-7 [32] Matsui，K.，Terada，K.：拓扑优化中材料分布的连续近似。国际期刊数字。方法工程591925-1944（2004）·Zbl 1060.74583号 ·doi:10.1002/nme.945 [33] Rahmatalla，S.F.，Swan，C.C.：第四季度/第四季度连续结构拓扑优化实施。结构。多磁盘。最佳方案。27, 130–135 (2004) ·doi:10.1007/s00158-003-0365-9 [34] Paulino，G.H.，Le，C.H.：用于拓扑优化的改进Q4/Q4元素。结构。多磁盘。最佳方案。37, 255–264 (2009) ·doi:10.1007/s00158-008-0228-5 [35] Kang，Z.，Wang，Y.Q.：基于Shepard插值的结构拓扑优化节点变量方法。国际期刊数字。《方法工程》90、329–342（2011）·Zbl 1242.74072号 ·doi:10.1002/nme.3321 [36] Kang，Z.，Wang，Y.Q.：基于密度场非局部Shepard插值的结构拓扑优化。计算。方法应用。机械。工程200、3515–3525（2011）·Zbl 1239.74079号 ·doi:10.1016/j.cma.2011.09.01 [37] Luo，Z.，Zhang，N.，Wang，Y.，等：使用无网格密度变量近似进行结构拓扑优化。国际期刊数字。《工程方法》93、443–464（2012）·Zbl 1352.74247号 ·doi:10.1002/nme.4394 [38] Maute，K.，Ramm，E.：自适应拓扑优化。结构。最佳方案。10, 100–112 (1995) ·doi:10.1007/BF01743537 [39] Costa，Jr.J.C.A.，Alves，M.K.：具有结构适应性的布局优化。国际期刊数字。方法工程58，83–102（2003）·Zbl 1032.74622号 ·doi:10.1002/nme.759 [40] Stainko，R.：拓扑优化中最小顺应性问题的自适应多级方法。Commun公司。数字。方法工程22，109–118（2006）·Zbl 1095.74023号 ·doi:10.1002/cnm.800 [41] Bruggi，M.，Verani，M.：一种具有面向目标的错误控制的完全自适应拓扑优化算法。计算&；结构。89, 1481–1493 (2011) ·doi:10.1016/j.compstruc.2011.05.003 [42] Wallin，M.，Ristinmaa，M..，Askfelt，H.：从相场方法导出的最佳拓扑。结构和多学科优化45，171–183（2012）·Zbl 1274.74408号 ·数字对象标识码：10.1007/s00158-011-0688-x [43] Nguyen，T.H.，Paulino，G.H.，Song，J.等人：通过多重离散化改进多分辨率拓扑优化。国际期刊数字。《方法工程》92、507–530（2012）·Zbl 1352.49049号 ·doi:10.1002/nme.4344 [44] Wang，Y.Q.，Kang，Z.，He，Q.Z.：基于分离密度场描述的拓扑优化自适应细化方法。计算&；结构。117, 10–22 (2013) ·doi:10.1016/j.compstruc.2012.11.004 [45] Michell，A.G.M.：框架结构中材料经济性的限制。菲洛斯。Mag.8，589–597（1904）·doi:10.1080/14786440409463229 [46] Kim，Y.Y.，Yoon，G.H.：多分辨率多尺度拓扑优化——一种新范式。国际固体结构杂志。37, 5529–5559 (2000) ·Zbl 0981.74044号 ·doi:10.1016/S0020-7683（99）00251-6 [47] Nguyen，T.H.，Paulino，G.H.，Song，J.等人：多分辨率拓扑优化（MTOP）的计算范式。结构。多磁盘。最佳方案。41, 525–539 (2010) ·Zbl 1274.74372号 ·doi:10.1007/s00158-009-0443-8 [48] Rozvany，G.I.N.，Querin，O.M.，Logo，J.等人：具有一些预先存在的成员或元素的拓扑优化的精确分析理论。结构。多磁盘。最佳方案。31, 373–377 (2006) ·Zbl 1245.74064号 ·doi:10.1007/s00158-005-0594-1 [49] Lewiñki，T.，Rozvany，G.I.N.：拓扑优化中一些常见基准问题的精确分析解III:L形域。结构。多磁盘。最佳方案。35, 165–174 (2008) ·Zbl 1273.74400号 ·doi:10.1007/s00158-007-0157-8 [50] Lewiñki，T.，Rozvany，G.I.N.：拓扑优化中一些常见基准问题的精确解析解II：三边多边形支撑。结构。多磁盘。最佳方案。33, 337–349 (2007) ·Zbl 1245.74073号 ·doi:10.1007/s00158-007-0093-7 [51] Querin，O.M.、Victoria，M.、Marti，P.：具有不同材料拉伸和压缩性能的类桁架连续体的拓扑优化。结构。多磁盘。最佳方案。42, 25–32 (2010) ·doi:10.1007/s00158-009-0473-2 [52] Svanberg，K.：移动渐近线方法——一种新的结构优化方法。国际期刊数字。《方法工程》24，359–373（1987）·Zbl 0602.73091号 ·doi:10.1002/nme.1620240207 [53] Lin，Z.Q.，Gea，H.C.，Liu，S.T.：通过应用拓扑优化设计承受宽带随机振动的压电储能装置。机械学报27，730-737（2011）·Zbl 1270.74072号 ·doi:10.1007/s10409-011-0491-3 [54] Zhang，J.、Zhang、W.H.、Zhu、J.H.：一种基于扩展应力的层压复合材料结构定向角优化方法。机械学报27，977–985（2011）·Zbl 1293.74353号 ·doi:10.1007/s10409-011-0506-0 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。