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J-GLOBAL ID：202102282434344186   整理番号：21A1264995

ヘビサイド投影による再導入を伴う密度ベース構造トポロジー最適化のための要素除去の再検討【JST・京大機械翻訳】

Revisiting element removal for density-based structural topology optimization with reintroduction by Heaviside projection

著者 (6件)： Behrou Reza (Department of Civil and Systems Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21218, USA) ,  Lotfi Reza (Department of Civil and Systems Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21218, USA) ,  Carstensen Josephine Voigt (Department of Civil and Systems Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21218, USA) ,  Carstensen Josephine Voigt (Department of Civil Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA) ,  Ferrari Federico (Department of Civil and Systems Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21218, USA) ,  Guest James K. (Department of Civil and Systems Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21218, USA)
資料名： Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering  (Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering)
巻： 380  ページ： Null  発行年： 2021年 
JST資料番号： E0856A  ISSN： 0045-7825  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 著者らは,BrunsとTortorelli(2003)の要素除去アイデアに基礎を置く戦略を提示し,計算コストを減らし,密度ベースのトポロジー最適化の潜在的数値不安定性を回避することを目指した。設計変数と相対密度を,固定,均一有限要素格子で表現し,フィルタリングとHeaviside射影を通してリンクした。相対密度が特定閾値以下の解析領域の領域を前方解析から除去し,ノード境界条件で置き換えた。これは,最適化が進行して,低密度領域に関連した数値不安定性を緩和するのを助けるので,計算コストの進行性カットをもたらす。すべての設計変数が活性を維持し,形式的感度解析でモデル化されるので,除去領域は容易に再導入できる。提案アプローチの重要な特徴は,Heaviside射影がフィルタ到達内の感度の大きさを増幅することにより,構造境界に沿った材料再導入を促進することである。線形および非線形コンプライアンス最小化,力インバータの設計および周波数および座屈荷重最大化を含む,いくつかの2Dおよび3D構造トポロジー最適化例を示した。このアプローチは,要素除去なしで得られたものと同等またはほぼ等価である最適化設計に有効であり,一方,顕著な計算節約を提供することを示した。Copyright 2021 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *最適化 ,  感度解析 ,  最適設計 ,  フィルタリング ,  コンプライアンス ,  境界条件 ,  相対密度 ,  二次元 ,  座屈荷重 ,  三次元 ,  射影 ,  *位相最適化 ,  計算コスト ,  *改変
準シソーラス用語： 設計変数 ,  有限要素 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： トポロジー最適化 ,  適応境界条件 ,  元素除去 ,  計算効率 ,  投影法 ,  固有値最適化

分類 (1件)： 構造力学一般  (HD01000X)

タイトルに関連する用語 (4件)： 投影 ,  密度 ,  構造トポロジー最適化 ,  要素