朱继红;张伟红;皮埃尔·贝克斯;陈玉泽;郭忠泽 使用耦合形状和拓扑优化技术同时设计部件布局和支撑结构。 （英语） Zbl 1273.74382号 结构。多磁盘。最佳方案。 36，第1号，29-41（2008）. 摘要：本文的目的是研究有限包装空间中构件及其支撑结构的布局设计。提出了一种耦合形状和拓扑优化（CSTO）技术。一方面，通过将每个部件的位置和方向定义为几何设计变量，进行形状优化以找到这些部件的最佳布局，并使用有限圆法（FCM）避免部件之间的重叠。另一方面，基于拓扑优化方法，对互连元件的支撑结构的材料配置进行了同步优化。由于离散封装空间（即设计域）的有限元网格必须迭代更新以适应所涉及组件的布局变化，因此拓扑设计变量，即分配给在整个设计域中规则分布的密度点的密度变量，将在本文中介绍，而不是像在标准拓扑优化程序中那样使用与有限元相关的传统伪密度变量。因此，这些点将支配周围元素的伪密度。此外，在CSTO中，使用了嵌入网格技术以节省重网格过程的计算时间，并计算了几何变量和密度变量的设计灵敏度。本文考虑了在材料体积约束下使结构刚度最大化的几个设计问题。通过数值计算得到了合理的部件布局和支撑结构设计。 引用于25文件 MSC公司： 74P05号 固体力学中的柔度或重量优化 2010年第49季度 优化最小曲面以外的形状 第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法 软件：ESOFRAME公司;顶部。米 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{J.Zhu}等人，结构。多磁盘。最佳方案。36，编号1，29-41（2008；Zbl 1273.74382） 全文： 内政部 参考文献： [1] Allaire G，Jouve F，Maillot H（2004）用均匀化方法进行最小应力设计的拓扑优化。结构多盘Optim 28:87–98·Zbl 1243.74148号 [2] Attiquellah MM，Rao SS（1995）《使用模拟退火进行优化结构设计的并行处理》。美国汽车协会杂志33:2386–2392·Zbl 0862.73039号 ·数字对象标识代码：10.2514/3.12996 [3] Belegundu AD，Rajan SD（1988）基于自然设计变量和形状函数的形状优化方法。计算方法应用机械工程66:87–106·Zbl 0616.73080号 ·doi:10.1016/0045-7825（88）90061-8 [4] Bendsöe MP（1989）作为材料分配问题的最佳形状设计。结构优化10:193–202·doi:10.1007/BF01650949 [5] Bendsøe MP，Kikuchi N（1988）使用均匀化生成结构设计中的最佳拓扑。计算方法应用机械工程71:197–224·Zbl 0671.73065号 ·doi:10.1016/0045-7825（88）90086-2 [6] Bendsöe MP，Sigmund O（2003）《拓扑优化：理论、方法和应用》。施普林格，柏林-海德堡-纽约 [7] Blouin VY、Miao Y、Zhou X、Fadel GM（2004）《配置设计方法评估》。第10届AIAA/ISSMO，纽约 [8] Buhl T（2001）结构和支架的同步拓扑优化。结构多盘优化23:336–346·doi:10.1007/s00158-002-0194-2 [9] Cagan J，Shimada K，Yin S（2002）三维布局问题的计算方法综述。计算机辅助设计34:597–611·doi:10.1016/S0010-4485（01）00109-9 [10] Chen S，Tortorelli DA（1997）变几何三维形状优化。结构优化13:81–94·doi:10.1007/BF01199226 [11] Chickermane H，Gea HC（1997）《优化布局拓扑和接头位置的多组件结构系统设计》。工程计算13:234–243 [12] Jiang T，Chirehdast M（1997）结构拓扑优化的系统方法：设计最佳连接。机械设计杂志119:40–47·doi:10.115/1.2882877 [13] Kodiyalam S，Virendra K，Finnigan PM（1992）三维结构形状优化的构造立体几何方法。美国汽车协会期刊30:1408–1415·doi:10.2514/3.11077 [14] Lindby T，Santos JLT（1997）使用网格速度进行二维和三维形状优化，以将分析灵敏度与关联CAD相结合。结构优化13:213–222·doi:10.1007/BF01197449 [15] Missom S，Gürdal Z，Hernandez P（2000）基于遗传算法的连续体结构拓扑工具。第八届AIAA/USAF/NASA/ISSMO多学科分析与优化研讨会。美国加利福尼亚州长滩 [16] Olhoff N，Rasmussen J，Lund E（1993）基于有限元的半分析形状敏感性分析中用于消除误差的“精确”数值微分方法。机械结构马赫数21:1–66·doi:10.1080/08905459308905180 [17] Pedersen NL（2000）使用拓扑优化实现特征值最大化。结构多盘Optim 20:2–11·数字标识代码：10.1007/s001580050130 [18] 钱子勇，Ananthasuresh GK（2004）结构拓扑设计中刚体的最优嵌入。机械结构马赫数32:165–193·doi:10.1081/SME-120030555 [19] Rajan SD（1995）使用遗传算法优化桁架尺寸、形状和拓扑设计。ASCE J结构工程121:1480–1487·doi:10.1061/（ASCE）0733-9445（1995）121:10（1480） [20] Remouchamps A，Radovcic Y（2003）Boss-Quattro：优化方法和算法的理论方面。Boss-Quattro文件，SAMTECH [21] Sigmund O（2001）用MATLAB编写的99行拓扑优化代码。结构多盘Optim 21:120–127·doi:10.1007/s001580050176 [22] Tortorelli DA，Wang Z（1993）形状敏感性分析的系统方法。国际J固体结构30:1181–1212·Zbl 0778.73043号 ·doi:10.1016/0020-7683（93）90012-V [23] 谢英明，史蒂文·盖普（1997），进化结构优化。施普林格，柏林-海德堡-纽约 [24] Zhang WH（1991）有限元法灵敏度分析和结构形状优化。比利时列日大学博士论文（法语） [25] Zhang WH，Zhu JH（2006）一种新的多组分优化包装设计的有限圆族方法。WCCM VII，洛杉矶 [26] Zhang WH，Beckers P，Fleury C（1995）结构形状优化的统一参数设计方法。国际数字方法工程杂志38:2283–2292·Zbl 0854.73040号 ·doi:10.1002/nme.1620381309 [27] Zhou M（2004）具有线性屈曲响应的壳体结构拓扑优化。WCCM VI，中国北京 [28] Zhou M，Rozvany GIN（1991）COC算法，第二部分：拓扑、几何和广义形状优化。计算方法应用机械工程89:197–224 [29] 朱建华，张文华（2006）最优支承布置下结构自振频率的最大化。结构多盘优化31:462–469·doi:10.1007/s00158-005-0593-2 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。