已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Shape optimization method for strength design problem of microstructures in a multiscale structure

均质化(气候) 缩小 拉格朗日乘数 微观结构 数学优化 压力(语言学) 形状优化 数学 结构工程 材料科学 有限元法 复合材料 工程类 语言学 生物 生态学 生物多样性 哲学
作者
Mihiro TORISAKI,Masatoshi SHIMODA,Musaddiq Al Ali
出处
期刊:International Journal for Numerical Methods in Engineering [Wiley]
卷期号:124 (8): 1748-1772 被引量:14
标识
DOI:10.1002/nme.7186
摘要

Abstract In this paper, we propose a solution to a shape optimization problem for the strength design of periodic microstructures in multiscale structures. Two maximum stress minimization problems are addressed: minimization of maximum microstructural stress and minimization of maximum macrostructural stress. The homogenization method is used to bridge the macrostructure and the microstructure and to calculate local microstructural stress. By replacing the maximum stress value with a Kreisselmeier‐Steinhauser function, the difficulty of nondifferentiability of maximum stress is avoided. Each strength design problem is formulated as a distributed parameter optimization problem subject to an area constraint including the whole microstructure. The shape gradient functions for both problems are derived using Lagrange's undetermined multiplier method, the material derivative method, and the adjoint variable method. The H 1 gradient method is used to determine the unit cell shapes of the microstructure, while reducing the objective function and maintaining smooth design boundaries. In the numerical examples, the optimal shapes obtained for minimization of the maximum local stress of the microstructure and the macrostructure are compared and discussed. The results confirm the effectiveness of the microstructure shape optimization method for the two strength design problems of multiscale structures.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
NING完成签到 ,获得积分10
刚刚
kittency完成签到 ,获得积分10
刚刚
糖哩个糖发布了新的文献求助10
1秒前
一路生花碎西瓜完成签到 ,获得积分10
1秒前
莫名乐乐完成签到,获得积分10
1秒前
沉默问夏发布了新的文献求助10
1秒前
出云天花发布了新的文献求助10
1秒前
edisonzz完成签到,获得积分10
2秒前
陆碌路完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
张三岁完成签到 ,获得积分10
3秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
SSC_ALBERT发布了新的文献求助10
3秒前
稚祎完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
淡然的新晴应助sonya采纳,获得10
5秒前
jiang1998完成签到,获得积分10
5秒前
zozox完成签到 ,获得积分10
6秒前
安详凡完成签到 ,获得积分10
7秒前
句号完成签到 ,获得积分10
7秒前
哈哈完成签到,获得积分10
7秒前
shooin完成签到,获得积分0
8秒前
北北完成签到 ,获得积分10
8秒前
ZYD完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
小彭ppp完成签到 ,获得积分10
9秒前
Eins完成签到 ,获得积分0
10秒前
juan完成签到 ,获得积分10
11秒前
予同玖完成签到,获得积分10
11秒前
阿腾完成签到,获得积分10
11秒前
蔷薇完成签到 ,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Wade & Forsyth's Administrative Law 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6410401
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8229798
关于积分的说明 17462374
捐赠科研通 5463450
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2886756
邀请新用户注册赠送积分活动 1863217
关于科研通互助平台的介绍 1702414