面向增材制造的双尺度弹性形状优化
数值分析
2022-07-28 v3 数值分析
摘要
本文研究了一种用于增材制造中细尺度结构弹性形状优化的双尺度方法。为此，在微观可实现张量的集合上，于宏观尺度执行自由材料优化，所用为弹性张量。这些可实现张量及其代价值的数据库通过对微观单元的形状与拓扑优化获得，优化在固定的弹性张量样本集内进行。该微观优化通过预定义的材料桥接至微观基本单元各面的相邻单元，从而考虑可制造性约束。对于所选细尺度上的实际增材制造，采用宏观网格单元上分段常弹性张量近似。宏观优化在高效的在线阶段执行，而相关的单元级最优材料图案从离线计算的数据库中检索。为此，使用在单位正方形上匹配预计算样本的张量积三次 B 样条对 admissible 可实现弹性张量集合进行参数化。该表示随后被高效地用于宏观尺度自由材料优化的内点法中。
引用
@article{arxiv.2111.14406,
title = {Two-scale elastic shape optimization for additive manufacturing},
author = {Sergio Conti and Martin Rumpf and Stefan Simon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.14406},
year = {2022}
}