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孙兆友;刘，派;罗阳军

基于MFSE的可连接多个微材料的双尺度并行拓扑优化。 （英语） Zbl 07804973号

计算。方法应用。机械。工程师。 417，A部分，文章ID 116409，29页（2023）.
摘要：不同晶格材料微观结构及其相应宏观尺度分布的并行设计在实现轻质和理想的多物理性能方面具有巨大潜力。在此类设计问题中，晶格微结构通常是在均匀化方法的基础上单独优化的，它们之间可能存在的连通性差是严重阻碍优化双尺度结构制造和应用的关键因素。为了解决微观结构连通性问题，本文提出了一种新的微观结构连通策略，以利用材料场级数展开（MFSE）方法弥合双尺度模型和全尺寸模型之间的差距。假设在几个预定义的宏观尺度区域中有不同的晶格材料类型，用一个材料场函数的不同部分描述所有类型的微结构拓扑，并在优化过程中同时更新它们。得益于具有空间相关性的材料场定义，微结构连接良好，不需要拓扑优化模型中的额外约束。采用基于能量的均匀化方法将两个尺度与不同的微结构连接起来，并对微尺度进行解耦灵敏度分析，以提高计算效率。此外，该方法显著降低了设计变量的维数，从而降低了优化器开销。通过几个基准双尺度问题验证了该方法的有效性和效率。与基于密度的可连接方法相比，该框架易于实现，并在二维情况下将计算时间减少了一个数量级。

MSC公司：

74-XX岁 可变形固体力学
76倍 流体力学

关键词：

两尺度并行拓扑优化;可连接微结构设计;物质场系列扩展;均匀化方法
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\textit{Z.Sun}等人，计算。方法应用。机械。工程417，A部分，文章ID 116409，29 p.（2023；Zbl 07804973）
全文： 内政部

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