基于PHT样条的自适应等几何拓扑优化壳体结构
最优化与控制
2023-12-14 v1 计算工程、金融与科学
计算几何
图形学
摘要
本文提出了一种基于PHT样条的自适应等几何拓扑优化壳体结构框架（PHT-AITO）。在该框架中，设计域、位移和密度均由PHT样条表示。利用PHT样条的局部细化能力，对定义密度函数的网格单元进行自适应细化，以在实体与空隙区域的界面处获得合适的分辨率。这解决了全局细化导致的自由度过多问题。网格单元的细化由其密度驱动。在细化网格上进行密度优化时，密度的初始值继承自前一网格的优化结果，以加速迭代过程并保持优化结构的稳定性。对各种壳体结构的数值实验验证了PHT-AITO的有效性。与基于张量积样条的等几何拓扑优化相比，PHT-AITO能显著减少优化问题中的自由度，从而提高计算效率。
引用
@article{arxiv.2312.07889,
title = {Adaptive Isogeometric Topology Optimization of Shell Structures based on PHT-splines},
author = {Zepeng Wen and Qiong Pan and Xiaoya Zhai and Hongmei Kang and Falai Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.07889},
year = {2023}
}