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用于几乎不可压缩材料的应力约束拓扑优化的多边形复合单元。 (英语) Zbl 1493.74096号

摘要:本文提出了一种基于柔性多边形网格的高效方法,用于解决涉及可压缩和几乎不可压缩材料的应力约束拓扑优化问题。其核心思想是采用多边形复合有限元技术处理几乎不可压缩材料极限下的体积锁定现象。然后,为了有效地解决具有局部应力约束的拓扑优化问题,利用了一种允许处理具有大量约束的问题的增广拉格朗日技术。采用增广拉格朗日方法,通过求解一系列无约束优化问题,并基于移动渐近线方法更新设计变量,可以获得原优化问题的多约束解。这项工作的重要贡献是促进了应力约束拓扑优化的统一公式,该公式具有以下显著特征:(a)适用于可压缩和几乎不可压缩材料;(b) 适用于三角形、四边形和多边形元素;(c) 所涉及的鞋底位移场;(d)不需要约束聚合技术。通过几个数值算例,本文首次展示了具有应力约束的近似不可压缩材料优化拓扑的独特而有趣的特征。

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第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
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全文: 内政部

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