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A modified model for concurrent topology optimization of structures and materials
  • ISSN号:0567-7718
  • 期刊名称:《力学学报:英文版》
  • 时间:0
  • 分类:TP301.6[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术] TU318[建筑科学—结构工程]
  • 作者机构:[1]State Key Laboratory of Subtropical Building Science,Department of Civil Engineering, South China University ofTechnology, Guangzhou 510640, China, [2]State Key Laboratory of Structural Analysis of Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian 116023,China
  • 相关基金:This research was supported by the State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Dalian Uni- versity of Technology, China (Grant GZ1305)
中文摘要:

这份报纸在结构和它的材料微观结构的并发的拓扑学优化上论述研究。一个修改优化模型被作为设计变量的一种新类型介绍微观结构取向角度建议。新模型基于结构用有一样的微观结构的材料做的,并且材料可以有的假设在结构的设计领域以内的不同取向。homogenization 理论被使用连接材料和结构规模。一种另外的 processing 以后技术为修改获得的设计避免取向角度变量的使用引起的本地 optima 被开发。数字例子被举说明建议模型的生存能力和有效性。在结构的性能的重要改进能被在结构和材料的并发的拓扑学优化优化微观结构的取向完成,这被发现。图形的摘要这份报纸与三种设计变量论述一个修改并发的优化模型。在微规模,拓扑的设计变量为在一个材料房间以内描述基础材料的分发被采用以便材料微观结构能被定义。在宏规模,除了为在设计领域以内与微观结构描述材料的分发的拓扑的设计变量,微观结构取向角度为在不同地点定义材料轴方向被介绍。数字例子证明了在优化图案的表演的那重要改进能被完成。

英文摘要:

This paper presents a study on the concur- rent topology optimization of a structure and its material microstructure. A modified optimization model is proposed by introducing microstructure orientation angles as a new type of design variable. The new model is based on the assumptions that a structure is made of a material with the same microstructure, and the material may have a different orientation within the design domain of the structure. The homogenization theory is applied to link the material and structure scales. An additional post-processing technique is developed for modifying the obtained design to avoid local optima caused by the use of orientation angle variables. Numerical examples are presented to illustrate the viabil- ity and effectiveness of the proposed model. It is found that significant improvement in structural performance can be achieved by optimizing the orientation of microstructures in concurrent topology optimization of structures and materials.

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期刊信息
  • 《力学学报:英文版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:卢天健
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:actams@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7718
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2063/O3
  • 邮发代号:2-703
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 被引量:352