基于密度的流体相关问题拓扑优化中布林克曼惩罚项的计算
数值分析
2023-03-01 v1 数值分析
最优化与控制
摘要
在流体相关问题的拓扑优化中，需要在设计域内以连续方式在流体与固体之间插值。在基于密度的方法中，利用以体积力形式出现的逆渗透率概念来强制非流体区域中流体速度为零。该体积力由标量项乘以流体速度构成。该标量项取由凸插值函数确定的两个极限之间的值。最大逆渗透率极限通常通过优化问题初始形式的试错分析来选取，使得所求解的场类似于通过贴合体网格的纯流体域分析所得者。本工作中，我们通过分析强形式及离散有限元形式的纳维-斯托克斯方程，研究最大逆渗透率极限对网格尺寸与流动条件的依赖性。我们使用数值实验来验证并刻画这些依赖关系。
引用
@article{arxiv.2302.14156,
title = {On the Calculation of the Brinkman Penalization Term in Density-Based Topology Optimization of Fluid-Dependent Problems},
author = {Mohamed Abdelhamid and Aleksander Czekanski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.14156},
year = {2023}
}