面向定制均匀化本构特性的非线性周期微结构材料拓扑优化
计算工程、金融与科学
2020-05-20 v1 最优化与控制
摘要
本文提出一种拓扑优化方法，用于设计在有限应变范围内具有指定均匀化非线性本构特性的周期微结构材料。力学模型假设材料为线性弹性各向同性、有限应变下的几何非线性以及准静态响应。该优化问题通过非线性规划方法求解，其灵敏度由伴随法计算。利用该优化方法识别出的二维结构通过增材制造加工，并将其单轴拉伸应变响应与数值预测行为进行比较。本文的优化方法能够设计和开发具有指定非线性等效特性的类晶格材料，可应用于从应力波与振动抑制到软体机器人等众多潜在领域。
引用
@article{arxiv.2005.09111,
title = {Topology optimization of nonlinear periodically microstructured materials for tailored homogenized constitutive properties},
author = {Reza Behrou and Maroun Abi Ghanem and Brianna C. Macnider and Vimarsh Verma and Ryan Alvey and Jinho Hong and Ashley F. Emery and Hyunsun Alicia Kim and Nicholas Boechler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.09111},
year = {2020}
}