Optimización de topología multi-material de estructuras termoelásticas con restricción de estrés
Autores: Chen, Jianliang; Zhao, Qinghai; Zhang, Liang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Optimización de topología multi-material de estructuras termoelásticas con restricción de estrésCategoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Propone
Optimización topológica de estructuras termoelásticas de múltiples materiales
Restricciones de esfuerzo
Valores de temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone una formulación de optimización topológica de múltiples materiales para estructuras termoelásticas considerando cargas mecánicas acopladas y térmicas uniformes. Se introduce el modelo de interpolación de múltiples materiales ordenados-SIMP, combinado con ejemplos que consideran la minimización del volumen estructural bajo restricciones de estrés. Se adoptó la función de norma -con el coeficiente ajustado para medir el estrés máximo global. Se presenta el método de variable adjunta para discutir la sensibilidad de las restricciones de estrés, y se utiliza el método de movimientos de asíntotas (MMA) para actualizar las variables de diseño. Los resultados demuestran que se obtienen topologías claras para combinaciones complicadas de múltiples materiales con diversos valores de temperatura. Mientras tanto, la configuración optimizada con restricciones de estrés tiene una clara sensibilidad a las variaciones de temperatura uniformes. Por lo tanto, el modelo propuesto demuestra la necesidad de un modelo termoelástico influenciado por la temperatura en la optimización.
Descripción
Este documento propone una formulación de optimización topológica de múltiples materiales para estructuras termoelásticas considerando cargas mecánicas acopladas y térmicas uniformes. Se introduce el modelo de interpolación de múltiples materiales ordenados-SIMP, combinado con ejemplos que consideran la minimización del volumen estructural bajo restricciones de estrés. Se adoptó la función de norma -con el coeficiente ajustado para medir el estrés máximo global. Se presenta el método de variable adjunta para discutir la sensibilidad de las restricciones de estrés, y se utiliza el método de movimientos de asíntotas (MMA) para actualizar las variables de diseño. Los resultados demuestran que se obtienen topologías claras para combinaciones complicadas de múltiples materiales con diversos valores de temperatura. Mientras tanto, la configuración optimizada con restricciones de estrés tiene una clara sensibilidad a las variaciones de temperatura uniformes. Por lo tanto, el modelo propuesto demuestra la necesidad de un modelo termoelástico influenciado por la temperatura en la optimización.