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同时进行材料、形状和拓扑优化。 (英语) Zbl 1506.74272号

小结:使用三个设计领域,我们开发了一个可以同时优化材料、形状和拓扑的优化环境。我们使用边界的隐式表示和定义形状和拓扑的水平集函数。不同的R函数允许我们将这些形状和拓扑描述与布尔运算相结合。此外,我们将依赖于设计的坚固性材料与另一个设计领域相结合。值得注意的是,该框架适应设计相关负载,具有引入孔的能力,并确保满足优化标准。它建立在虚拟域、替代材料、材料插值和水平集方法的基础上。它还借鉴了基于参数化密度的拓扑优化方法。由于可以计算分析灵敏度,因此我们使用有效的非线性规划算法来更新设计,而不是使用Hamilton-Jacobi的水平集方法方案。我们通过设计一个具有八边形桁架微晶格的悬臂梁、一个具有设计相关荷载的大坝和一个复合U形夹板来说明框架的特点。

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第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法

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