Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tối ưu hóa thiết kế hình dạng cấu trúc ghép nối theo phương pháp isogeometric
Tóm tắt
Chúng tôi xác định độ nhạy cấu hình isogeometric của các tấm Mindlin bằng cách sử dụng đạo hàm vật liệu và các phương pháp phụ thuộc. Điều này được áp dụng trong tối ưu hóa thiết kế hình dạng bao gồm sự biến đổi của các thành phần thiết kế trong hình dạng và phương hướng của nó. Bằng cách tiếp cận isogeometric, hàm cơ sở NURBS trong hệ thống CAD được sử dụng trực tiếp trong phân tích phản ứng, cho phép kết hợp liền mạch độ liên tục cao hơn và hình học chính xác như độ cong và vectơ pháp tuyến vào khung tính toán. Tác động của độ cong chính xác trong bài toán uốn của các tấm Mindlin lên độ nhạy thiết kế cấu hình được chứng minh qua các ví dụ số. Độ nhạy thiết kế thu được được sử dụng thêm trong tối ưu hóa thiết kế hình dạng của các cấu trúc ghép nối. Do tính chất không nội suy của các hàm cơ sở NURBS, sự không khớp giữa các mảng trong các cấu trúc ghép nối có thể xảy ra trong quá trình tối ưu hóa thiết kế isogeometric, điều này có thể dễ dàng được giải quyết bằng cách sử dụng các hàm cơ sở đã được biến đổi.
Từ khóa
#isogeometric #độ nhạy cấu hình #tấm Mindlin #tối ưu hóa thiết kế #NURBSTài liệu tham khảo
Azegami H, Kaizu S, Shimoda M, Katamine E (1997) Irregularity of shape optimization problems and an improvement technique, Computer Aided Optimization Design of Structures V, OPTI, Proceedings: 309–326
Azegami H, Fukumoto S, Aoyama T (2013) Shape optimization of continua using NURBS as basis functions. Struct Multidisc Optim 47(2):247–258
Bazilevs Y, Michler C, Calo VM, Hughes TJR (2010) Isogeometric variational multiscale mdeling of wall-bounded turbulent flows with weakly enforced boundary condition on unstretched meshes. Comput Methods Appl Mech Eng 199:780–790
Benson DJ, Bazilevs Y, Hsu MC, Hughes TJR (2010) Isogeometric shell analysis: the Reissner-Mindlin shell. Comput Methods Appl Mech Eng 199:276–289
Braibant V, Fluery C (1984) Shape optimal design using B-splines. Comput Methods Appl Mech Eng 44:247–267
Cho S, Ha S-H (2009) Isogeometric shape design optimization: Exact geometry and enhanced sensitivity. Struct Multidisc Optim 38(1):53–70
Cho S, Choi KK (2000) Configuration design sensitivity analysis of built-up structures. Part I: Theory. Int J Numer Method Eng 48(3):375–399
Cho S (2000) Configuration and Sizing Design Optimization of Engine Mounting Systems. Int J Veh Des 24(1):34–47
Choi KK, Chang KH (1994) A study of design velocity field computation for shape optimal design. Finite Elem Anal Des 15:317–341
Choi KK, Kim NH (2004) A Structural Sensitivity Analysis and Optimization 1: Linear Systems. Springer, New York
Cottrell JA, Reali A, Bazilevs Y, Hughes TJR (2006) Isogeometric analysis of structural vibrations. Comput Methods Appl Mech Eng 195:5257–5296
Farin G (2002) Curves and Surfaces for CAGD: A Practical Guide. Academic Press
Ha S-H, Choi KK, Cho S (2010) Numerical method for shape optimization using T-spline based iwogeometric method. Struct Multidisc Optim 42:417–428
Hughes TJR, Cottrell JA, Bazilevs Y (2005) Isogeometric analysis: CAD, finite elements, NURBS, exact geometry and mesh refinement. Comput Methods Appl Mech Eng 194:4135– 4195
Koo B, Yoon M, Cho S (2012) Isogeometric shape design sensitivity analysis using transformed basis functions for Kronecker delta property. Comput Methods Appl Mech Eng 253:505– 516
Piegl L, Tiller W (1997) The NURBS Book (Monographs in Visual Communication). Springer-Verlag, New York
Rogers DF (2001) An Introduction to NURBS With Historical Perspective. Academic Press, San Diego
Twu SL, Choi KK (1992) Configuration design sensitivity analysis of built-up structures. Part I: Theory. Int J Numer Method Eng 35(5):1127–1150
Zhang Y, Bazilevs Y, Goswami S, Bajaj CL, Hughes TJR, Patient-specific vascular N U R B S (2007) modeling for isogeometric analysis of blood flow. Comput Methods Appl Mech Eng 196:2943–2959