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高效生成Pareto-optimal拓扑以实现合规性优化。 (英语) Zbl 1242.74065号

总结:在多目标优化中,如果没有其他设计比一个目标更好,比其他目标更好,则设计被定义为帕累托最优。本文首先证明,如果一个拓扑是Pareto-optimal,那么它必须满足与拓扑敏感域相关的某些性质,即不需要进一步的比较。这反过来又导致了一种确定性(即非随机性)方法,用于使用经典的定点迭代方案高效地生成pareto-optimal拓扑。通过数值例子说明了该方法,并与基于SIMP的方法进行了比较。本文将提出的生成pareto-optimal拓扑的方法局限于双目标优化,即柔顺-体积和柔顺-柔顺。未来的工作将集中于将该方法扩展到不合规性和更高维的Pareto优化。

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74P05号 固体力学中的柔度或重量优化
第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Bendsöe,使用均匀化方法在优化设计中生成最佳拓扑,《应用力学和工程中的计算机方法》71,第197页–(1988)·Zbl 0671.73065号 ·doi:10.1016/0045-7825(88)90086-2
[2] Bendsöe,作为材料分配问题的最佳形状设计,结构优化1第193页–(1989)·doi:10.1007/BF01650949
[3] 周,COC算法,第二部分:拓扑、几何和广义形状优化,应用力学和工程中的计算机方法89页197–(1991)·doi:10.1016/0045-7825(91)90046-9
[4] Sigmund,用Matlab编写的99行拓扑优化代码,《结构和多学科优化》21(2),第120页–(2001)·doi:10.1007/s001580050176
[5] Allaire,使用灵敏度分析和水平集方法的结构优化,《计算物理学杂志》194(1)第363页–(2004)·兹比尔1136.74368 ·doi:10.1016/j.jcp.2003.09.032
[6] Burger,将拓扑导数纳入水平集方法,计算物理杂志194(1)pp 344–(2004)·Zbl 1044.65053号 ·doi:10.1016/j.jcp.2003.09.033
[7] Wang,结构拓扑优化的水平集方法,《应用力学和工程中的计算机方法》192 pp 227–(2003)·Zbl 1083.74573号 ·doi:10.1016/S0045-7825(02)00559-5
[8] Wei,结构拓扑优化的分段常数水平集方法,《国际工程数值方法杂志》78 pp 379–(2009)·Zbl 1183.74222号 ·doi:10.1002/nme.2478
[9] 结合拓扑导数的水平集方法的Wang MY Wei P拓扑优化
[10] 梅萨克,目标函数在非凸帕累托边界上生成点的能力,美国航空航天协会期刊38(6),第1084页–(2000)·数字对象标识代码:10.2514/2.1071
[11] 梅萨克,《目标函数与帕累托前沿次序之间的必要关系:实际意义》,美国航空协会期刊39(11),第2168页–(2001)·数字对象标识代码:10.2514/2.1213
[12] Cohon,多目标规划与规划140(1978)
[13] 陈,结构的多目标优化拓扑设计,计算力学21 pp 483–(1998)·Zbl 0912.73033号 ·doi:10.1007/s004660050327
[14] Zhang,多准则优化中Pareto最优曲线的有效梯度计算,结构和多学科优化23 pp 311–(2002)·doi:10.1007/s00158-002-0185-3
[15] Utyuzhnikov SV Maginot J Guenov MD Pareto曲面的局部逼近
[16] Harada K Sakuma J Kobayashi S通过pareto路径跟踪对局部pareto最优解曲线进行均匀采样及其在多目标GA 2007中的应用
[17] Céa,形状和拓扑优化连接,应用力学和工程中的计算机方法188,第713页–(2000)·Zbl 0972.74057号 ·doi:10.1016/S0045-7825(99)00357-6
[18] Eschenauer,连续体结构的拓扑优化:综述,《应用力学评论》54(4)pp 331–(2001)·Zbl 1014.90026号 ·doi:10.115/1.1388075
[19] Deb,使用进化算法的多目标优化(2001)·Zbl 0970.90091号
[20] Sanchis,《通过增强规范化正态约束方法实现多目标优化的新视角》,《结构与多学科优化》36 pp 537–(2008)·doi:10.1007/s00158-007-0185-4
[21] 陈,第32届设计自动化会议(2006)
[22] Marler,《多目标优化的加权和法:新见解》,《结构和多学科优化》41(6),第853页–(2010)·Zbl 1274.90359号 ·doi:10.1007/s00158-009-0460-7
[23] Lin,柔顺机构拓扑优化的新多目标规划方案,结构与多学科优化30 pp 241–(2010)·Zbl 1274.74007号 ·doi:10.1007/s00158-008-0355-z
[24] 罗,使用连续体结构的多目标拓扑优化方案进行顺应机构设计,结构和多学科优化30 pp 142–(2005)·doi:10.1007/s00158-004-0512-y
[25] Das,《进一步研究多准则优化问题中生成Pareto集的目标加权和最小化的缺点》,《结构优化》14,第63页–(1997)·doi:10.1007/BF01197559
[26] Hamda H Roudenko O Schoenauer M多目标进化算法在拓扑优化设计中的应用
[27] Madeira,用遗传算法对结构拓扑进行多目标优化,《工程软件进展》36 pp 21–(2005)·Zbl 1061.90097号 ·doi:10.1016/j.advengsoft.2003.07.001
[28] Padhye,GECCO’08(2008)
[29] 陈,结构的多目标优化拓扑设计,计算力学21 pp 483–(2002)
[30] Zienkiewicz,固体和结构力学的有限元方法(2005)·Zbl 1084.74001号
[31] Nocedal,数值优化(2006)
[32] Eschenauer,结构拓扑和形状优化的气泡法,结构优化8 pp 42–(1994)·doi:10.1007/BF01742933
[33] Feijóo,泊松问题的拓扑导数,应用科学中的数学模型和方法13(12),第1825页–(2003)·Zbl 1063.49030号 ·doi:10.1142/S021820503003136
[34] Novotny,拓扑形状敏感性分析,应用力学和工程中的计算机方法192(7),第803页–(2003)·Zbl 1025.74025号 ·doi:10.1016/S0045-7825(02)00599-6
[35] 三维线弹性问题的Novotny AA Feijóo RA Taroco E Padra C拓扑灵敏度分析·Zbl 1173.74374号
[36] Novotny,拓扑形状敏感性方法:理论与应用,固体力学及其应用137 pp 469–(2006)·doi:10.1007/1-4020-4752-545
[37] Belytschko,带隐函数和正则化的拓扑优化,国际工程数值方法杂志57(8),第1177页–(2003)·Zbl 1062.74583号 ·doi:10.1002/nmE824
[38] Sokolovski,关于形状优化中的拓扑导数,SIAM控制与优化杂志37(4)第1251页–(1999)·Zbl 0940.49026号 ·doi:10.1137/S0363012997323230
[39] Sokolowski,同步拓扑和形状优化的最优性条件,SIAM控制与优化杂志42(4),第1198页–(2003)·Zbl 1045.49028号 ·doi:10.1137/S0363012901384430
[40] Samet,关于奇异边界扰动的拓扑渐近性,Comptes-Rendus Mathematique 336(12)pp 1033–(2003)·Zbl 1028.65123号 ·doi:10.1016/S1631-073X(03)00258-9
[41] Dambrine,边界穿孔对狄利克雷能量的影响,控制与控制论34(1),第117页–(2005)·Zbl 1167.35340号
[42] Gopalakrishnan,特征敏感性——拓扑敏感性的推广,分析与设计中的有限元44(11),第696页–(2008)·doi:10.1016/j.finel.2008.03.006
[43] Feijóo,计算力学在结构和流体中的应用(2005)
[44] Amstutz,关于材料特性局部扰动的敏感性分析,渐近分析49(1-2),第87–(2006)页·Zbl 1187.49036号
[45] Norato,拓扑优化的拓扑导数方法,结构和多学科优化33 pp 375–(2007)·Zbl 1245.74074号 ·文件编号:10.1007/s00158-007-0094-6
[46] Garreau,PDE系统的拓扑渐近:弹性情况,SIAM控制与优化杂志39(6)pp 1756–(2000)·Zbl 0990.49028号 ·doi:10.1137/S0363012900369538
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