ОБМЕЖЕННЯ НА МІЦНІСТЬ ПРИ ПОСТАНОВЦІ ЗАДАЧ ТОПОЛОГІЧНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ МЕХАНІЧНИХ КОНСТРУКЦІЙ
Опубліковано 29.05.2024
Як цитувати
Завантаження
Авторське право (c) 2024 Б. Товт

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Анотація
Мета представленого дослідження полягає у розвитку наукових основ теорії топологічної оптимізації механічних конструкцій у частині розв’язання складних задач оптимізації конструкцій, а також дослідженні особливостей постановки задачі топологічної оптимізації конструкцій з урахуванням обмежень на міцність. У доповіді розглядаються ключові етапи становлення топологічної оптимізації, як окремої області наукових досліджень. Топологічна оптимізація конструкцій є концептуальним інструментом проектування й удосконалення конструкцій, який потребує пост-обробки й детального аналізу отриманих результатів. Окреслено методи математичного програмування, що застосовуються для вирішення задач чисельної скінченно-елементної топологічної оптимізації, а саме градієнтні методи (послідовного лінійного програмування, послідовного квадратичного програмування, методи випуклої лінеаризації, метод рухомих асимптот), неградієнтні методи (генетичні, еволюційні тощо), а також методи, засновані на критеріях оптимальності (евристичні методи). Градієнтні методи мають найбільше поширення серед сучасного оптимізаційного програмного забезпечення (Altair HyperWorks OptiStruct, Dassault Systems Simulia ABAQUS, ANSYS та ін.).
Посилання
- Bendsoe M.P., Sigmund O. Topology Optimization: Theory, Methods and Application. Heidelberg, Springer Publ., 2003. 370 p.
- Bendsoe M.P. Optimal shape design as a material distribution. Structure Optimization, 1989,
- no. 1, pp. 193-202.
- Rozvany G.I.N. Difficulties in truss topology optimization with stress, local buckling and system stability constraints. Structural and Multidisciplinary Optimization, 1996, no. 11 (3), pp. 213-217.
- Lee E., James K. A., Martins J. R. R. A. Stress-constrained topology optimization with design-dependent loading. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2012, no. 46 (5), pp. 647-661.
- Le C., Norato J., Bruns T. Stress-based topology optimization for continua. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2010, no. 41, pp. 605-620.
- Stolpe M., Svanberg K. On the trajectories of the epsilon-relaxation approach for stress-constrained truss topology optimization. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2001, no. 21 (2), pp. 140-151.
- Pereira J., Francello E., Barcellos C. Topology optimization of continuum structures with material failure constraints. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2004, no. 26 (1), pp. 50-66
- Guilherme C.E.M., J.S.O. Fonseca Topology optimization of continuum structures with ε-relaxed stress constraints. ABCM Symposium Series in Solid Mechanics, 2007, no. 1, pp. 239-250.
- Bendsoe M.P., Sigmund O. Topology Optimization: Theory, Methods and Application. Heidelberg, Springer Publ., 2003. 370 p.
- Holmberg E., Torstenfelt B., Klarbring A. Stress constrained topology optimization. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2013, no. 48 (1), pp. 33-47.
- Le C., Norato J., Bruns T. Stress-based topology optimization for continua. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2010, no. 41, pp. 605-620.
- Bruns T., Tortorelli D. Topology optimization of non-linear elastic structures and compliant mechanisms. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2001, no. 190 (26-27), pp. 3443-3459.