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Topology optimization of continuum structures using element exchange method.

机译:使用元素交换方法优化连续体结构的拓扑。

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摘要

In this research, a new zeroth-order (non-gradient based) topology optimization methodology for compliance minimization was developed. It is called the Element Exchange Method (EEM). The principal operation in this method is to convert the less effective solid elements into void elements and the more effective void elements into solid elements while maintaining the overall volume fraction constant. The methodology can be integrated with existing FEA codes to determine the stiffness or other structural characteristics of each candidate design during the optimization process.;This thesis provides details of the EEM algorithm, the element exchange strategy, checkerboard control, and the convergence criteria. The results for several two- and three-dimensional benchmark problems are presented with comparisons to those found using other stochastic and gradient-based approaches. Although EEM is not as efficient as some gradient-based methods, it is found to be significantly more efficient than many other non-gradient methods reported in the literature such as GA and PSO.
机译:在这项研究中,为合规性最小化开发了一种新的零阶(基于非梯度)拓扑优化方法。这称为元素交换方法(EEM)。该方法的主要操作是在将总体积分数保持恒定的同时,将效果较差的固体元素转换为空隙元素,将效果更好的空隙元素转换为实体元素。该方法可以与现有的FEA代码集成在一起,以确定在优化过程中每个候选设计的刚度或其他结构特征。;本文详细介绍了EEM算法,元素交换策略,棋盘控制和收敛准则。提出了一些二维和三维基准问题的结果,并与使用其他随机和基于梯度的方法得出的结果进行了比较。尽管EEM效率不如某些基于梯度的方法有效,但发现它比文献中报道的许多其他非梯度方法(如GA和PSO)效率要高得多。

著录项

  • 作者

    Rouhi, Mohammad.;

  • 作者单位

    Mississippi State University.;

  • 授予单位 Mississippi State University.;
  • 学科 Engineering Mechanical.
  • 学位 M.S.
  • 年度 2009
  • 页码 79 p.
  • 总页数 79
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 机械、仪表工业;
  • 关键词

  • 入库时间 2022-08-17 11:37:35

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