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Un marco del método sin malla para la optimización de topología utilizando la distribución de material de bordes suaves para optimizar el método de topología

Autores: Huang, Jingbo; Long, Kai; Chen, Yutang; Geng, Rongrong; Saeed, Ayesha; Zhang, Hui; Tao, Tao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un marco del método sin malla para la optimización de topología utilizando la distribución de material de bordes suaves para optimizar el método de topología


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Sistemas

Palabras clave

Variables
Meshless
Topology optimization
SEMDOT
Structure boundary
Meshless analysisvariables
Sin malla
Optimización de topología
SEMDOT
Límite de la estructura
Análisis sin malla

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las variables de densidad basadas en puntos nodales o gaussianos se incorporan naturalmente en enfoques de optimización topológica sin malla, persiguiendo disposiciones topológicas distintas con soluciones sólidas y vacías. Sin embargo, las aplicaciones de ingeniería se han visto obstaculizadas por el hecho de que la auténtica frontera de la estructura no puede identificarse sin intervención manual. Para aliviar este problema, se desarrolla el método de Distribución de Material de Bordes Suavizados para Optimización Topológica (SEMDOT) en el contexto de la aproximación sin malla. En el análisis sin malla, en lugar de variables basadas en puntos nodales o gaussianos, se adoptan variables de celdas que no se superponen para caracterizar la existencia o ausencia de subregiones. Este trabajo propone un SEMDOT no penalizado donde se utiliza una expresión de sensibilidad heurística basada en interpolación. Los problemas de minimización de la cumplimiento en 2D y 3D sirven para validar la eficiencia y aplicabilidad del enfoque SEMDOT no penalizado propuesto basado en el marco del método sin malla. Los resultados numéricos demostraron que el enfoque propuesto es capaz de generar diseños finales con bordes o superficies continuas y suaves.

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