一种改进的材料蒙版叠加策略用于压力加载优化拓扑的所需离散性。
摘要：一种用于压力加载问题优化设计的材料掩蔽拓扑优化方法通过提高单元级别的材料分配，实现优化设计的期望离散性。六边形单元被用来参数化设计域，这样的单元提供了非奇异的局部连接性，从而抑制了棋盘格和点连接。椭圆负掩蔽口被用来找到优化的材料布局。每个掩蔽口通过七个参数来表示，描述了掩蔽口的位置、形状、方向、材料膨胀和侵蚀变量。后两个变量与灰度约束一起系统地变化，以实现所寻求的0-1性质的解。达西定律与排水术语被用来建模压力载荷。得到的压力场通过瓦赫斯普列斯形函数转换为一致的节点力。采用伴随变量方法评估目标和压力载荷的灵敏度。通过求解不同的压力加载结构和压力驱动的柔性机构，证明了该方法的功效和鲁棒性。对于承载结构，最小化顺应度，而对于机构设计，最小化多准则目标。在每个优化迭代中实现边界平滑方案，以抑制设计的波动边界。
作者：Prabhat Kumar, Anupam Saxena
论文ID：2106.09245
分类：Computational Engineering, Finance, and Science
分类简称：cs.CE
提交时间：2022-10-17