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基于相场描述的拉压不对称强度结构拓扑优化
被引量：
4
1
作者
张晓鹏
康柯
杨东生
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期670-676,共7页
运用了基于相场描述的拓扑优化方法,来寻找在拉伸和压缩中表现出不对称强度行为的连续体结构的最优布局。依据Drucker-Prager屈服准则和幂率插值方案,优化问题可以描述为在局部应力约束下的最小化结构的体积。用qp放松法来解决应力约束...
运用了基于相场描述的拓扑优化方法,来寻找在拉伸和压缩中表现出不对称强度行为的连续体结构的最优布局。依据Drucker-Prager屈服准则和幂率插值方案,优化问题可以描述为在局部应力约束下的最小化结构的体积。用qp放松法来解决应力约束的奇异性,并采用基于P-norm函数的聚合方法对应力约束进行凝聚,该方法实现了约束个数的降低,同时引入了稳定转化法来处理大量的局部应力约束和高度非线性的应力行为,以修正应力,提高优化收敛的稳定性。在优化问题求解时,使用拉格朗日乘子法对目标函数和应力约束进行处理。利用伴随变量法进行灵敏度分析,并通过求解Allen-Cahn方程更新相场函数设计变量。数值算例证明了该优化模型和相应数值技术的有效性,相关算例还揭示了考虑拉压不同强度和考虑同拉压强度约束时得到的结构优化拓扑构型具有显著的差异。
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关键词
结构拓扑优化
应力约束
相场函数
拉压不对称强度
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职称材料
题名
基于相场描述的拉压不对称强度结构拓扑优化
被引量：
4
1
作者
张晓鹏
康柯
杨东生
机构
大连理工大学工程力学系
中国运载火箭技术研究院
出处
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期670-676,共7页
基金
国家自然科学基金(U1608256)资助项目.
文摘
运用了基于相场描述的拓扑优化方法,来寻找在拉伸和压缩中表现出不对称强度行为的连续体结构的最优布局。依据Drucker-Prager屈服准则和幂率插值方案,优化问题可以描述为在局部应力约束下的最小化结构的体积。用qp放松法来解决应力约束的奇异性,并采用基于P-norm函数的聚合方法对应力约束进行凝聚,该方法实现了约束个数的降低,同时引入了稳定转化法来处理大量的局部应力约束和高度非线性的应力行为,以修正应力,提高优化收敛的稳定性。在优化问题求解时,使用拉格朗日乘子法对目标函数和应力约束进行处理。利用伴随变量法进行灵敏度分析,并通过求解Allen-Cahn方程更新相场函数设计变量。数值算例证明了该优化模型和相应数值技术的有效性,相关算例还揭示了考虑拉压不同强度和考虑同拉压强度约束时得到的结构优化拓扑构型具有显著的差异。
关键词
结构拓扑优化
应力约束
相场函数
拉压不对称强度
Keywords
topology optimization
stress constraints
phase-field function
Drucker-Prager yield function
分类号
O342 [理学—固体力学]
O346 [理学—固体力学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
基于相场描述的拉压不对称强度结构拓扑优化
张晓鹏
康柯
杨东生
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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