弹性非线性拓扑优化下的可变边界条件下的顺应机构综合
摘要：拓扑优化在可变刚度机构中，边界条件的具体放置对结果的材料分布和设计性能有很大影响。同时，最有效的负载和支撑位置往往很难用手动方式找到。这严重限制了拓扑优化在许多机构设计问题上的有效性。我们通过开发一种方法，同时自动确定预设输入位移和一组支撑的最佳位置，并优化材料布局来消除这种限制。使用非线性弹性物理学，我们合成了多种具有大输出位移、卡环响应和预设输出路径的可变刚度机构，每个测试案例中的设计性能都得到了显著改善。与以前的研究中使用的最佳猜测边界条件生成的最优设计相比，本文介绍的机构的性能增加范围为23％-430％。结果表明，非线性机构的响应可能对边界条件位置特别敏感，并且在没有自动化方法的情况下很难找到有效的位置。
作者：Lee R. Alacoque (1), Anurag Bhattacharyya (2), Kai A. James (3) ((1) University of Illinois Urbana-Champaign, (2) Palo Alto Research Center, (3) Georgia Institute of Technology)
论文ID：2308.10858
分类：Computational Engineering, Finance, and Science
分类简称：cs.CE
提交时间：2023-08-22