面向增强抗体断裂性能的异质材料优化
最优化与控制
2023-03-29 v1
摘要
我们提出一种优化异质材料设计的新方法，目标是提升其在 I 型载荷下的有效断裂韧性。该方法采用基于高斯过程的贝叶斯优化框架，以确定二维周期微结构中刚性椭圆夹杂的最优形状与位置。为模拟裂纹扩展，使用了带高效内点单调求解器与自适应网格细化的相场断裂方法。考虑到断裂性质对初始裂纹相对于异质体的位置高度敏感，我们考虑多种初始裂纹情形并针对最坏情形优化材料。我们还施加了夹杂间最小间隙约束以确保设计可行性。数值实验表明，与均匀情形相比，该方法显著提升了材料的断裂韧性。
引用
@article{arxiv.2303.15801,
title = {On optimization of heterogeneous materials for enhanced resistance to bulk fracture},
author = {Sukhminder Singh and Lukas Pflug and Julia Mergheim and Michael Stingl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.15801},
year = {2023}
}