弹塑性多相分层系统的热力学一致的材料和结构并行优化
摘要：多相分层系统的并发材料和结构优化概念旨在减轻多相分层系统中最佳微结构配置的计算发现，其宏观性态受其微结构组成支配，其微结构组成可以在从几微米到厘米的多个长度尺度上演变。它基于将多尺度优化问题分解为两个嵌套子问题，一个在宏观尺度（结构）上，另一个在微观尺度（材料）上。在本文中，我们建立了一种新的多相分层系统弹塑性组分材料的并发材料和结构优化的表述。利用弹塑性的热力学基础，我们重新定义了基于最大塑性耗散原理的材料优化问题，使其具有弹塑性本构定律的格式，并可以通过修改的迭代映射算法高效求解。我们将连续介观力学的刚度和屈服准则集成到该表述中，这为材料优化问题的计算可行性提供了可能性。为了证明我们的框架的准确性和鲁棒性，我们定义了一些具有多个材料尺度的新的基准测试，这是第一次变得可行。我们认为我们的表述自然地扩展到进一步的路径依赖效应下的多尺度优化，如粘塑性或多尺度断裂和损伤。
作者：Tarun Gangwar and Dominik Schillinger
论文ID：2204.06839
分类：Computational Physics
分类简称：physics.comp-ph
提交时间：2022-04-15