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Topology optimization of sliding surface texture via discrete variable using sequence approximate integer programming
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DOI：10.1007/s00158-025-04113-9.png)
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摘要
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表面纹理设计是改善滑动表面摩擦学性能的有效手段之一。本研究提出了一种采用离散设计变量的拓扑优化新方法，以提升摩擦学性能。利用序列近似整数规划（SAIP）框架和有限元离散化，采用离散的0–1变量表示每个有限元中润滑区域的存或无。由于通过离散0–1变量分配并保证了纹理的均匀厚度，可确保可制造性。与基于连续变量的传统像素化方法不同，本方法避免了依赖惩罚方案，消除了连续和不规则厚度变化的问题。此外，还引入了与SAIP结合的特征尺寸约束，以控制纹理复杂度。这些优势实现了设计与制造过程的衔接。文中给出了若干典型数值算例，以验证该方法在表面纹理优化中的有效性，并为轴承、密封件和发动机气缸等应用场景提供了优化方案。
Keyword:
Topology optimization
Surface texture
Tribological performance
Discrete variable approach
Sequence Approximate Integer Programming (SAIP)
期刊
IF:
4
论文数:
4.9K
被引数:
1.7W
机构
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