一个用 MATLAB 编写的基于应力的拓扑优化三维灵敏度分析高效 146 行代码
数值分析
2021-04-06 v1 计算工程、金融与科学
数值分析
摘要
本文给出一个高效紧凑的用于三维基于应力的灵敏度分析的 MATLAB 代码。该 146 行代码包含基于伴随方法的有限元分析和 p-norm 应力灵敏度分析。针对 p-norm 全局应力测度的 3D 灵敏度分析被推导并详细解释，并附有相应 MATLAB 代码。解析灵敏度的正确性通过与有限差分近似的比较得到验证。非线性优化求解器选用移动渐近线法（MMA）。给出三个典型的体积极小化应力问题以验证灵敏度分析代码的有效性。本文给出的 MATLAB 代码可扩展用于求解不同的应力相关 3D 拓扑优化问题。灵敏度分析的完整程序在附录中给出，仅用于教学目的。
引用
@article{arxiv.2104.01210,
title = {An efficient 146-line 3D sensitivity analysis code of stress-based topology optimization written in MATLAB},
author = {Hao Deng and Praveen S. Vulimiri and Albert C. To},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.01210},
year = {2021}
}