A maximum-rectifier-function approach to stress-constrained topology optimization
A maximum-rectifier-function approach to stress-constrained topology optimization
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应力约束拓扑优化的最大整流函数方法
DOI：
10.1007/s00158-022-03357-z
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发表时间：
2022
影响因子：
3.9
通讯作者：
Kolonay, Raymond M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Norato, Julián A.;Smith, Hollis A.;Deaton, Joshua D.;Kolonay, Raymond M.
本文介绍了一种应力约束拓扑优化的新方法，该方法将应力约束作为结构中最大单元应力违逆的可微逼近。单元应力违逆由可微整流函数给出。所提出的方法的一个关键特征是它能够呈现满足应力极限的设计，而不需要像一些现有的聚合方法那样对约束进行重新规范化。数值实验表明，与采用重整化的聚集方法相比，该方法具有更好的收敛性，并且对聚集参数的敏感性较低。算例验证了该方法的有效性。
This paper introduces a novel method for stress-constrained topology optimization in which the stress constraint is a differentiable approximation of the maximum element stress violation in the structure. The element stress violation is given by a differentiable rectifier function. A key feature of the proposed method is its ability to render designs that satisfy the stress limit without renormalization of the constraint, as in some existing aggregation approaches. Numerical experiments demonstrate that the proposed technique exhibits better convergence and is less sensitive to the aggregation parameter than aggregation methods that employ renormalization. The effectiveness of the proposed method is demonstrated by several examples.
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