高斯ensemble 拓扑（GET）：一种新型显式且制造就绪的拓扑优化框架
计算工程、金融与科学
2026-02-25 v2
摘要
我们提出了高斯ensemble 拓扑（GET）方法，这是一种新的显式且制造就绪的拓扑优化框架，其中设计几何表示为各向异性高斯函数的叠加。通过将显式的高斯描述与类似水平集的Heaviside 投影相结合，GET天然生成光滑、曲率连续的设计，无需后处理步骤（如网格或角度平滑和特征提取）。该方法在二维和三维的标准合规最小化和合规机制基准问题上进行了验证。优化后的设计在目标值上与经典的移动形态组件（MMC）方法相当，但具有几何一致、精细的边界。数值实例进一步表明，GET框架具有额外优势，包括固有的网格独立性、强大的几何表达能力，以及通过参数调控对平滑性、离散性和结构复杂度的有效控制。作为一种稳健且制造就绪的显式拓扑优化方法，GET为解决高级和复杂的设计问题开辟了新的道路。
关键词
引用
@article{arxiv.2510.05572,
title = {Gaussian Ensemble Topology (GET): A New Explicit and Inherently Smooth Framework for Manufacture-Ready Topology Optimization},
author = {Xinyu Ma and Chengxin Wang and Meng Wang and Xu Guo and Liu Yang and Huajian Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.05572},
year = {2026}
}
备注
Corresponding Authors: Liu Yang, Huajian Gao