半惩罚性更新属性模型及其算法来强加体积分数
Amin Alibakhshi1, Luis Saucedo-Mora1
1E.T.S. de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio, Universidad Politécnica de Madrid, Pza. Cardenal Cisneros 3, 28040 Madrid, Spain.
一种新的拓优化方法,即更新属性模型 (UPM),现在包含了没有复杂配方的体积约束. 这允许使用增材制造高效设计轻质,刚性结构.
科学领域:
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算力学 计算力学 计算力学
背景情况:
- 拓优化对于设计用于增材制造的高效结构至关重要.
- 现有的方法往往需要复杂的约束处理配方.
- 更新的属性模型 (UPM) 之前优化结构没有明确的约束.
研究的目的:
- 扩展无约束的UPM算法,以结合体积分数约束.
- 在没有复杂的约束处理的情况下实现约束意识拓优化.
- 为了在优化结构中实现受控的材料分布.
主要方法:
- 在UPM中使用密度依赖的Young模量概念集成的体积分数.
- 使用应变均质化作为目标函数,并更新Young模量作为设计变量.
- 在2D和3D基准结构上测试了方法.
主要成果:
- 拟议的UPM成功地复制了受约束驱动的结果,而没有明确的约束执行.
- 算法参数调整产生了二进制 (单一材料) 和分级材料解决方案.
- 在基准测试中证明了算法的功能和成功.
结论:
- 扩展的UPM框架允许通过物理上有意义的更新规则来控制材料的分发.
- 这种方法提高了拓优化对工程设计的适用性.
- 一个Julia包已经开发出来,以促进使用拟议的UPM方法.
更多相关视频
09:20Lumped-Parameter and Finite Element Modeling of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction
Published on: February 13, 2021
06:18Intravascular Ultrasound Image-Based Finite Element Modeling Approach for Quantifying In Vivo Mechanical Properties of Human Coronary Artery
Published on: December 6, 2024
相关概念视频
Mechanistic Models: Compartment Models in Algorithms for Numerical Problem Solving
In individual population analyses, different algorithms are employed, such as Cauchy's method, which uses a...
Conservation of Mass in Fixed, Nondeforming Control Volume
In the case of a sewer pipe, which can be modeled...
Mechanistic Models: Compartment Models in Individual and Population Analysis
Compartment Models: Single-Compartment Model
Van der Waals Equation
First, the attractive forces between molecules, which are stronger at higher densities and reduce the pressure, are considered by adding to the pressure a term equal to the square of the molar density multiplied by a positive coefficient a. Second, the volume...
Typical Model Studies
