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基于等几何边界元和分段常数水平集方法的多材料分布拓扑优化。 (英语) Zbl 1507.74307号

摘要:基于等几何边界元法(IGA-BEM)和分段常数水平集法(PCLS),提出了一种新的拓扑优化方法来设计吸声材料在结构表面的分布。首先,将多匹配离散化和并行CPU设计相结合,开发了一种高效的IGA边界元。建立了一个包含多个非均匀有理B样条曲面的复杂潜艇模型,用于工程优化设计。其次,应用PCLS方法表示多个SAM域,不含灰元素,并利用伴随变量法获得目标函数对PCLS函数的灵敏度。最后,通过一种新的罚系数公式和有序体积约束,对基于PCLS方法的优化算法进行了改进。改进的优化算法可以实现对多种材料体积分数的控制,使目标函数在不改变任何参数的情况下,针对不同的体积结构稳定收敛。通过几个数值算例验证了该方法的准确性、效率和工程应用性。

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第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
74平方米 等几何方法在固体力学问题中的应用

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