Multi‐material topology optimization considering arbitrary strength and yield criteria constraints with single‐variable interpolation

插值(计算机图形学) 拓扑优化 变量(数学) 数学 产量(工程) 拓扑(电路) 数学优化 应用数学 数学分析 计算机科学 有限元法 结构工程 工程类 材料科学 组合数学 复合材料 计算机图形学(图像) 动画
作者
Wenjie Ding,H. Liao,Xujin Yuan
出处
期刊:International Journal for Numerical Methods in Engineering [Wiley]
标识
DOI:10.1002/nme.7561
摘要

Abstract Material heterogeneity gives composite constructions unique mechanical and physical qualities. Combining multiple materials takes full use of these features in stress‐constrained topology optimization. Traditional research in this field often assumes a consistent yield criterion for all possible materials but adapts their stiffness and strengths accordingly. To cope with this challenge, an innovative single‐variable interpolation approach is proposed to enable the simultaneous inclusion of distinct yield criteria and material strengths. A stress‐constrained topology optimization formulation is presented based on this yield function interpolation method, which can independently support various materials with different elastic characteristics, material strengths, and yield criteria. Then, the large‐scale problem of local stress constraints can be effectively solved by the Augmented Lagrangian (AL) method. Several two‐dimensional (2D) and three‐dimensional (3D) design scenarios are investigated to reduce the overall mass of the structure while considering stress constraints. The optimal composite designs exhibit several crucial benefits resulting from material heterogeneity, including the enlargement of the design possibilities, the dispersion of stress, and the utilization of asymmetry in tension‐compression strength.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
不舍天真完成签到,获得积分10
3秒前
快乐的猪完成签到,获得积分10
6秒前
风中一叶完成签到 ,获得积分10
15秒前
研友_LwXlVn完成签到,获得积分10
17秒前
金生六完成签到 ,获得积分10
18秒前
脑洞疼应助Lain采纳,获得10
19秒前
余额12138完成签到,获得积分10
21秒前
搜集达人应助猫猫虫采纳,获得10
26秒前
youbin完成签到 ,获得积分10
27秒前
任风完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
猪仔5号完成签到 ,获得积分10
31秒前
damianjoker11完成签到,获得积分10
33秒前
青青完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
Hasee完成签到 ,获得积分10
37秒前
猫猫虫完成签到,获得积分10
38秒前
linyu完成签到 ,获得积分10
40秒前
优秀白曼发布了新的文献求助10
41秒前
猫猫虫发布了新的文献求助10
41秒前
41秒前
Yoo.发布了新的文献求助10
46秒前
翼琳完成签到,获得积分10
48秒前
48秒前
49秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
夏来应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
yufanhui应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
50秒前
50秒前
50秒前
50秒前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107-19)(Recommended practice for LNG inground storage) 1000
Second Language Writing (2nd Edition) by Ken Hyland, 2019 1000
Generalized Linear Mixed Models 第二版 1000
rhetoric, logic and argumentation: a guide to student writers 1000
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 1000
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
A High Efficiency Grating Coupler Based on Hybrid Si-Lithium Niobate on Insulator Platform 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2922408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2566507
关于积分的说明 6938155
捐赠科研通 2222542
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1181439
版权声明 588911
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 578067