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改进的抑制灰度单元的拓扑优化方法
被引量：
6
1
作者
高翔
王林军
杜义贤
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期2003-2012,共10页
固体各向同性材料惩罚法或材料属性有理近似法所得拓扑优化结构中存在大量灰度单元,且现有Heaviside投影函数存在频繁调用密度矩阵的问题,进而导致计算效率较低.针对此问题提出了一种基于改进Heaviside投影函数的抑制灰度单元的拓扑优...
固体各向同性材料惩罚法或材料属性有理近似法所得拓扑优化结构中存在大量灰度单元,且现有Heaviside投影函数存在频繁调用密度矩阵的问题,进而导致计算效率较低.针对此问题提出了一种基于改进Heaviside投影函数的抑制灰度单元的拓扑优化方法,首先,建立以结构柔度最小化为设计目标的拓扑优化模型;然后,通过固体各向同性材料惩罚法或材料属性有理近似法计算杨氏模量;最后,通过Heaviside投影函数抑制灰度单元,并由优化准则法求解拓扑优化问题.数值模拟结果表明,文中2个Heaviside投影函数能够稳定和有效地抑制灰度单元,且二者分别对固体各向同性材料惩罚法和材料属性有理近似法所得结构的清晰度和刚度的改进效果比较明显.
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关键词
拓扑优化
变密度法
Heaviside投影函数
抑制灰度单元
下载PDF
职称材料
连续体结构的变密度拓扑优化方法研究
被引量：
9
2
作者
王景良
朱天成
+1 位作者
朱龙彪
许飞云
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022年第3期279-285,共7页
为了实现使连续体结构的体积约束和柔顺度最小的拓扑优化及解决采用经典变密度法引起的结构优化结果存在如灰度单元、棋盘格等数值不稳定问题,提出了一种新的拓扑优化方法。首先,采用改进的固体各向同性材料惩罚法作为材料插值方案,建...
为了实现使连续体结构的体积约束和柔顺度最小的拓扑优化及解决采用经典变密度法引起的结构优化结果存在如灰度单元、棋盘格等数值不稳定问题,提出了一种新的拓扑优化方法。首先,采用改进的固体各向同性材料惩罚法作为材料插值方案,建立结构拓扑优化模型;其次,通过引入基于高斯权重函数的敏度过滤法和设计新灰度单元抑制算子来解决数值不稳定问题;最后,借助优化准则法求解优化模型。通过算例分析可知:新策略可以改进拓扑优化方法;新的拓扑优化方法具有收敛速度较快、能更好地获取柔顺度小且拓扑构型好的优化结构和抑制灰度单元产生等优势。研究结果为其他连续体结构的拓扑优化研究提供了新思路。
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关键词
连续体结构
拓扑优化方法
固体各向同性材料惩罚法
敏度过滤法
灰度
单元
抑制
算子
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职称材料
题名
改进的抑制灰度单元的拓扑优化方法
被引量：
6
1
作者
高翔
王林军
杜义贤
机构
三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室
三峡大学机械与动力学院
出处
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期2003-2012,共10页
基金
国家自然科学基金(51775308)
湖北省水电机械设备设计与维护重点实验室开放基金(2019KJX12).
文摘
固体各向同性材料惩罚法或材料属性有理近似法所得拓扑优化结构中存在大量灰度单元,且现有Heaviside投影函数存在频繁调用密度矩阵的问题,进而导致计算效率较低.针对此问题提出了一种基于改进Heaviside投影函数的抑制灰度单元的拓扑优化方法,首先,建立以结构柔度最小化为设计目标的拓扑优化模型;然后,通过固体各向同性材料惩罚法或材料属性有理近似法计算杨氏模量;最后,通过Heaviside投影函数抑制灰度单元,并由优化准则法求解拓扑优化问题.数值模拟结果表明,文中2个Heaviside投影函数能够稳定和有效地抑制灰度单元,且二者分别对固体各向同性材料惩罚法和材料属性有理近似法所得结构的清晰度和刚度的改进效果比较明显.
关键词
拓扑优化
变密度法
Heaviside投影函数
抑制灰度单元
Keywords
topology optimization
variable density method
Heaviside projection function
gray element sup-pression
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
连续体结构的变密度拓扑优化方法研究
被引量：
9
2
作者
王景良
朱天成
朱龙彪
许飞云
机构
江苏海事职业技术学院轮机电气与智能工程学院
中国联合网络通信集团有限公司江苏省分公司
南通大学机械工程学院
东南大学机械工程学院
出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022年第3期279-285,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51975117)。
文摘
为了实现使连续体结构的体积约束和柔顺度最小的拓扑优化及解决采用经典变密度法引起的结构优化结果存在如灰度单元、棋盘格等数值不稳定问题,提出了一种新的拓扑优化方法。首先,采用改进的固体各向同性材料惩罚法作为材料插值方案,建立结构拓扑优化模型;其次,通过引入基于高斯权重函数的敏度过滤法和设计新灰度单元抑制算子来解决数值不稳定问题;最后,借助优化准则法求解优化模型。通过算例分析可知:新策略可以改进拓扑优化方法;新的拓扑优化方法具有收敛速度较快、能更好地获取柔顺度小且拓扑构型好的优化结构和抑制灰度单元产生等优势。研究结果为其他连续体结构的拓扑优化研究提供了新思路。
关键词
连续体结构
拓扑优化方法
固体各向同性材料惩罚法
敏度过滤法
灰度
单元
抑制
算子
Keywords
continuum structure
topology optimization method
method of solid isotropic materials
with penalization sensitivity filtration method
gray-scale element suppression operator
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
改进的抑制灰度单元的拓扑优化方法
高翔
王林军
杜义贤
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
6
下载PDF
职称材料
2
连续体结构的变密度拓扑优化方法研究
王景良
朱天成
朱龙彪
许飞云
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022
9
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职称材料
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