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离散拓扑优化直接极限分析设计方法的收敛性。 (英语) Zbl 1490.74085号

总结:本文讨论了基于直接极限分析(LA)的方法的稳健性和收敛性,该方法用于承受规定的静态和塑性容许荷载的连续体结构的拓扑设计。基于静态LA问题的直接方法公式的设计方法最近被提出用于连续拓扑优化,并强调了其优点。其显著特征之一是拓扑设计数学问题与其潜在的LA问题直接静态形式的显著相似性。随后,它被扩展到求解二维离散,即黑白,拓扑设计问题通过将目标函数修改为平方根形式来惩罚中间密度,并解决一系列与连续设计问题具有相同规模和代数结构的二次锥规划问题,留下一些与收敛性有关的问题有待研究。在目前的工作中,提出了不同的惩罚函数族形式,并对其进行了评估,作为原始平方根函数的替代方案。根据稳健性、最终设计与0-1拓扑的接近程度以及收敛所需的效率或近似问题数量,对性能进行评估。离散拓扑设计的收敛性表明,使用高阶幂函数以及三角和指数型惩罚函数可以提高。比较了设计方法在使用各种惩罚方案解决示例问题时的性能,并分析了影响其性能的因素。

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第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
第74S05页 有限元方法在固体力学问题中的应用
74K10型 杆(梁、柱、轴、拱、环等)

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