拓扑优化中梯度表面建模的非局部方法
最优化与控制
2024-03-26 v1
摘要
增材制造结构的力学性能（如刚度、强度和孔隙率）往往与其壁厚存在相关性。这种相关性源于制造过程与填充材料特性之间的相互作用。在本研究中，我们探讨了厚度对结构刚度的依赖性影响，并提出了一种引入杨氏模量表面梯度的非局部积分模型来捕捉这一现象。我们将该模型纳入拓扑优化中，以设计在体积约束下具有优化柔度的结构。值得注意的是，弹性退化的表面会惩罚过薄的几何特征，从而有效地将其从优化设计中消除。我们通过优化二维悬臂梁和桥梁的设计，展示了所提出框架的有效性。
引用
@article{arxiv.2403.16587,
title = {A nonlocal approach to graded surface modeling in topology optimization},
author = {Sukhminder Singh and Lukas Pflug and Fabian Wein and Michael Stingl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.16587},
year = {2024}
}