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使用移动可变形杆的平面多部件系统集成布局设计的显式优化模型。 (英语) Zbl 1440.74279号

摘要:近年来,多部件系统的布局设计受到了越来越多的关注。然而,目前大多数关于多部件系统布局设计的文献都是以隐含的方式进行的。本文提出了一种基于移动变形杆法的显式优化模型。为此,拓扑描述功能用于描述嵌入式组件的几何形状,而移动杆作为连接这些嵌入式组件的支撑结构。与传统的优化方法不同,本文将用于描述活动杆和预埋件的尺寸、形状、位置和方向的几何参数作为设计变量。为了避免网格重新划分,提高计算效率,使用平滑的Heaviside函数将移动条和嵌入组件映射到固定网格上的两个密度场。首次将为定向优化问题开发的离散材料插值格式扩展到多组分系统的材料参数化。此外,为了避免嵌入式组件之间以及每个组件与设计域边界之间的重叠,提出了基于嵌入式组件体积和周长的单一显式约束。通过几个数值算例,说明了所提出的优化模型在处理多相嵌入构件结构布局优化中的有效性和灵活性。

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第74页第10页 固体力学中其他性质的优化

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