-
题名基于变密度拓扑优化构型的光滑边界提取方法
被引量：1
- 1
-
-
作者
陈昊怿
吴晓明
-
机构
厦门大学航空航天学院
-
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2023年第6期883-889,共7页
-
基金
国家自然科学基金资助项目(52075462)。
-
文摘
在变密度法拓扑优化结果中,灰度单元及锯齿形边界难以转化为计算机辅助设计(CAD)模型,针对这一问题,提出了一种基于变密度拓扑优化构型的光滑边界提取(重构)方法。首先,使用变密度法得到的伪密度值,在设计域中构造了一个非均匀有理B样条(NURBS)拟合曲面;然后,构造了一种二分法迭代格式,以确定满足体积约束的“零水平集”位置,并运用VBA编写了迭代程序;最后,以水平集方法中的“零水平集”作为结构边界,构成了CAD模型,实现了光滑边界的提取。研究结果表明:采用光滑边界提取方法,降低了变密度拓扑优化过程中的要求(需要减少灰度单元),消除了结果中的锯齿形边界,实现了变密度法优化构型到CAD模型的快速转换;通过3个数值算例得到的拓扑优化模型体积分数误差小于1%,边界光滑、结构性能良好,表明了光滑边界提取方法的有效性和通用性。
-
关键词
拓扑优化
光滑边界重构方法
边界识别
计算机辅助设计
非均匀有理B样条
-
Keywords
topology optimization
boundary smooth reconstruction
boundary detection
computer-aided design(CAD)
non-uniform rational B-splines(NURBS)
-
分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
-
-
题名基于聚类分区混合代理模型的多目标序列优化
- 2
-
-
作者
丁家斌
尹汉锋
文桂林
刘杰
-
机构
湖南大学机械与运载工程学院
燕山大学机械工程学院
-
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期3051-3068,共18页
-
基金
国家重点研发计划(2022YFB4201501)
国家自然科学基金(12472011,123320020)
湖南省自然科学基金(2021JJ10009)资助项目.
-
文摘
针对具有显式约束的昂贵多目标优化问题,提出了一种基于聚类分区混合代理模型(CPEM)的多目标序列优化方法(MOSOM-CPEM).在MOSOM-CPEM中引入了约束域最优拉丁超立方设计(CDOLHD),使其能够在边界形状复杂的可行域内构造样本点.多区域混合代理模型(EM-MROWF)中的可行域划分方法在分割非矩形域时将导致部分区域样本点数量较少从而影响该区域混合代理模型的预测精度.为了解决这一缺陷,在CPEM中提出了一种基于K-means聚类的可行域分区方法和相应的边界光滑方法.CPEM与多项式响应面(PRS)、径向基函数(RBF)、克里金(KRG)模型和两种混合代理模型(GOEL和ACAR)在10个测试函数上进行了拟合精度比较.结果表明,CPEM的整体拟合精度优于对比的代理模型,证实了所提出的可行域分区方法的有效性.MOSOM-CPEM在CEC2021中的6个工程约束多目标优化问题上与其他基于代理模型的优化方法进行了比较.结果表明,在使用相同的样本点数量的前提下,MOSOM-CPEM获得的Pareto前沿收敛性和分布性更好.MOSOM-CPEM应用于履带式起重机超长桁架臂的腰绳结构优化问题,结果证实了其优势,表明MOSOM-CPEM具有较高的工程应用价值.
-
关键词
K-MEANS
聚类
混合代理模型
边界光滑方法
序列优化
多目标优化
-
Keywords
K-means clustering
ensemble of metamodels
boundary smoothing methods
sequential optimization
multi-objective optimization
-
分类号
Q342
[生物学—遗传学]
-
