A unified material interpolation for topology optimization of multi-materials

拓扑优化 插值(计算机图形学) 拓扑(电路) 数学优化 数学 均质化(气候) 多项式插值 有限元法 应用数学 规范(哲学) 线性插值 多项式的 计算机科学 数学分析 结构工程 工程类 生物多样性 政治学 计算机图形学(图像) 组合数学 生物 法学 动画 生态学
作者
Bing Yi,Gil Ho Yoon,Rong Zheng,Long Liu,Daping Li,Xiang Peng
出处
期刊:Computers & Structures [Elsevier]
卷期号:282: 107041-107041 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.compstruc.2023.107041
摘要

Topology optimization is one of the engineering tools for finding efficient design. For the material interpolation scheme, it is usual to employ the SIMP (Solid Isotropic Material with Penalization) or the homogenization based interpolation function for the parameterization of the material properties with respect to the design variables assigned to each finite element. For topology optimization with single material design, i.e., solid or void, the parameterization with 1 for solid and 0 for void becomes relatively straight forward using a polynomial function. For the case of multiple materials, some issues of the equality modeling of each material and the clear 0, 1 result of each element for the topology optimization issues become serious because of the curse of the dimension. To relieve these issues, this research proposes a new mapping based interpolation function for multi-material topology optimization. Unlike the polynomial based interpolation, this new interpolation is formulated by the ratio of the p-norm of the design variables to the 1-norm of the design variable multiplied by the design variable for a specific material. With this alternative mapping based interpolation function, each material are equally modeled and the clear 0, 1 result of each material for the multi-material topology optimization model can be improved. This paper solves several topology optimization problems to prove the validity of the present interpolation function.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
mushanes完成签到 ,获得积分10
1秒前
壮观人达完成签到,获得积分10
5秒前
wmz完成签到 ,获得积分10
8秒前
是阮软不是懒懒完成签到 ,获得积分10
12秒前
wwgn完成签到 ,获得积分10
20秒前
shell完成签到,获得积分10
26秒前
掠影完成签到,获得积分10
27秒前
cliff139完成签到,获得积分10
27秒前
林好人完成签到 ,获得积分10
29秒前
FashionBoy应助shell采纳,获得10
30秒前
单纯的小土豆完成签到 ,获得积分0
40秒前
852应助xyh采纳,获得10
40秒前
46秒前
倪小呆完成签到 ,获得积分10
47秒前
wb发布了新的文献求助10
49秒前
53秒前
名子劝学完成签到 ,获得积分10
56秒前
xyh发布了新的文献求助10
57秒前
jeronimo完成签到,获得积分10
58秒前
美丽心情完成签到,获得积分10
1分钟前
xingyong发布了新的文献求助10
1分钟前
xzx完成签到,获得积分10
1分钟前
龄仔仔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Omni发布了新的文献求助20
1分钟前
wb完成签到,获得积分10
1分钟前
观妙散人完成签到,获得积分10
1分钟前
SciGPT应助Sciolto采纳,获得10
1分钟前
QixuGuo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
芽衣完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Lucky完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xingyong完成签到,获得积分10
1分钟前
纤指细轻捻完成签到,获得积分10
1分钟前
大大完成签到 ,获得积分10
1分钟前
缓慢的甜瓜完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科多兽骑士完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Sciolto发布了新的文献求助10
1分钟前
jhxie完成签到,获得积分10
1分钟前
xyh完成签到,获得积分10
1分钟前
点点应助Sciolto采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de guyane 2500
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 600
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
How to Develop Robust Scale-up Strategies for Complex Injectable Dosage Forms 450
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5861619
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6371498
关于积分的说明 15644014
捐赠科研通 4974891
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2683827
邀请新用户注册赠送积分活动 1627312
关于科研通互助平台的介绍 1584680