.png){kind=icon}
返回
Contact-aware topology optimization using material point method
.png){kind=icon}
OA
AI
DOI：10.1007/s00158-026-04326-6.png)
.png){kind=icon}
.png){kind=icon}
分享.png){kind=icon}
收藏
摘要
En 中文
本文介绍了一种新颖的非线性拓扑优化（NLTO）方法，该方法能有效处理设计域内的几何非线性和内部接触问题。我们提出了一种基于隐式材料点方法（MPM）的NLTO方法，以克服传统方法的两个关键限制：空区域中的单元畸变以及在设计过程中无法处理表面间内部接触的问题。MPM是一种混合拉格朗日-欧拉方法，其固有地管理接触而不需要边界识别或碰撞检测，同时在大变形下保持数值稳定性。这种混合离散化被用于设计变量离散化、灵敏度计算、滤波应用和线性代数求解，从而实现易于实现和增强的计算效率。该方法将设计变量离散在拉格朗日粒子上而非单元上，能够在不增加非线性结构求解器自由度的前提下实现亚分辨率设计。与以往工作不同，本方法全面探讨了MPM固有地解决非线性拓扑优化中内部接触的能力，为未来发展奠定了坚实基础。小切割稳定性、无反转线搜索以及带对流的重评估是本工作针对NLTO背景下非线性MPM提出的几项关键改进。我们研究了空区域在内部接触和严重畸变下的行为，并分析了拉格朗日粒子对流和欧拉网格重置对控制单元畸变的影响。除了这些方法论贡献外，我们还展示了求解具有内部接触的拓扑优化中具有挑战性的非线性三维结构问题所需的计算工作量，涉及多达240万个设计变量，并强调了实现策略以实现这种高效且稳健的性能。
Keyword:
Topology optimization
Finite strain
Internal contact
Material point method
AI总结
对已上传原文的论文进行重点信息的提取，主要内容包括：简要概述、研究摘要、背景介绍、关键亮点、图文解析、展望与总结。
期刊
IF:
4
论文数:
4.9K
被引数:
1.7W
机构
引用论文
A condition number-based numerical stabilization method for geometrically nonlinear topology optimization基于条件数的几何非线性拓扑优化数值稳定化方法.png)
IF0
PREAI
分享收藏
查看更多内容