.png){kind=icon}
返回
Three-scale concurrent topology optimization for porous structures
.png){kind=icon}
PRE
AI
DOI：10.1016/j.compstruct.2026.120258.png)
.png){kind=icon}
原文求助.png){kind=icon}
分享.png){kind=icon}
收藏
摘要
En 中文
自然界中充满了具有优异功能的跨尺度结构，尤其是那些具有三尺度构型的结构。为解决此类三尺度结构全尺度计算负担的挑战，本研究提出了一种基于材料场级数展开（MFSE）方法的三尺度协同拓扑优化策略。为探索三尺度结构的设计空间，在介观和微观尺度上引入了多种微观结构。微观和介观尺度的微观结构采用基于MFSE的多材料插值方法进行描述，这显著减少了设计变量的数量。为解决相邻微观结构界面处的几何不兼容问题，提出了一种称为主动形状连接（ASC）的策略，以确保微观结构的连通性，同时不引入额外的优化模型约束。为避免灵敏度耦合现象，基于解耦灵敏度分析方法推导了设计灵敏度。因此，对于包含数十亿全尺度单元的二维多孔结构的拓扑优化，可在台式计算机上高效实现，耗时不足一小时。针对刚度和屈曲问题，实现了多个具有介观和微观尺度上可连接微观结构的二维和三维三尺度协同示例，展示了在现实世界中实现超轻多孔结构的可能性。
Keyword:
Three-scale topology optimization
Concurrent design
Porous structures
Material-field series expansion
Microstructural connectivity
期刊
IF:
7.1
论文数:
1.8W
被引数:
8.0W
机构
暂无机构信息
引用论文
.png){kind=icon}
分享收藏Topology optimization with linearized buckling criteria in 250 lines of Matlab在Matlab的250线中使用线性化屈曲准则进行拓扑优化
PREAI
分享收藏An efficient decoupled sensitivity analysis method for multiscale concurrent topology optimization problems一种求解多尺度并发拓扑优化问题的高效解耦灵敏度分析方法
PREAI
分享收藏分享收藏A level set shape metamorphosis with mechanical constraints for geometrically graded microstructures具有几何梯度微结构的机械约束的水平集形状变形
OAAI
OAAI分享收藏
查看更多内容