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基于不同过滤函数的ICM拓扑优化混合建模方法

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中国机械工程 2007年第19期18卷 2303-2306页

作者：龙凯左正兴北京理工大学北京100081

基于独立连续映射(ICM)法中设计变量独立性的特点,提出一种混合插值建模方法。该方法基于两类常见插值函数分别对单元体积、单元刚度阵进行过滤识别,通过两两组合,得到四种不同的拓扑优化模型。四种模型中,除体积目标函数一、二阶导数... 详细信息

基于独立连续映射(ICM)法中设计变量独立性的特点,提出一种混合插值建模方法。该方法基于两类常见插值函数分别对单元体积、单元刚度阵进行过滤识别,通过两两组合,得到四种不同的拓扑优化模型。四种模型中,除体积目标函数一、二阶导数表达式不同外,它们的结构响应量的敏度分析和优化建模方法相同,从而保证了优化求解算法的一致性。通过拓扑优化数值算例对比分析了不同模型参数下的拓扑优化结果,结果表明,混合建模方法在连续体结构拓扑优化建模中具有可行性和有效性。

关键词：拓扑优化连续体 SIMP插值函数 RAMP插值函数过滤函数 ICM法

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独立、连续、映射法刚度过滤函数

北京工业大学学报 2006年第1期32卷 6-10页

作者：张学胜隋允康龙连春叶红玲北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100022

为了构造刚度过滤函数,利用均匀化方法计算了单胞挖不同尺寸方孔时对应的等效刚度,再依据计算出的离散刚度值按正则化最小二乘法拟合等效刚度的系数,然后用这些系数再次使用最小二乘法拟合出独立、连续、映射法刚度过滤函数的幂指数．... 详细信息

为了构造刚度过滤函数,利用均匀化方法计算了单胞挖不同尺寸方孔时对应的等效刚度,再依据计算出的离散刚度值按正则化最小二乘法拟合等效刚度的系数,然后用这些系数再次使用最小二乘法拟合出独立、连续、映射法刚度过滤函数的幂指数．由这种方法得到的刚度过滤函数能够正确地反映挖孔单胞等效刚度随方孔尺寸变化的规律,并且其幂指数值与拓扑优化经验值较吻合．

关键词：均匀化方法独立连续映射方法过滤函数拓扑优化

基于对数型Heaviside近似函数作为过滤函数的动力响应结构拓扑优化ICM方法

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工程力学 2014年第6期31卷 13-20页

作者：叶红玲李耀明张颜明隋允康北京工业大学机电学院北京100124

应用ICM(IndependentContinuous andMapping)方法,建立了以重量最小为目标函数,以连续频率带或离散点频率的简谐激励下的响应振幅为约束的拓扑优化模型。引入了对数型Heaviside近似函数作为过滤函数,并做了敏度分析,利用对偶二次规划进... 详细信息

应用ICM(IndependentContinuous andMapping)方法,建立了以重量最小为目标函数,以连续频率带或离散点频率的简谐激励下的响应振幅为约束的拓扑优化模型。引入了对数型Heaviside近似函数作为过滤函数,并做了敏度分析,利用对偶二次规划进行优化模型的求解,并运用敏度过滤的方法处理动力响应数值不稳定的问题。数值算例比较了利用对数型函数和幂函数作为过滤函数时对拓扑结构的影响,结果显示利用对数型函数较幂函数结构优化迭代次数更少,收敛更快。

关键词：拓扑优化动力响应过滤函数 ICM方法振幅约束

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不完全信息群体多属性决策的过滤函数法

运筹学学报 2004年第3期8卷 89-94页

作者：徐徐胡毓达温州大学信息科学与工程学院温州325027 温州大学数学与信息科学学院温州325027

对于不完全信息群体多属性决策问题,本文通过构造适当的过滤函数,充分利用高质量的信息和过滤掉低质量的信息,使效用信息的集结过程充分体现群体的意愿.在引进一致优、严格优和弱优等偏好指标的基础上,利用它们建立起方案集上合理的全... 详细信息

对于不完全信息群体多属性决策问题,本文通过构造适当的过滤函数,充分利用高质量的信息和过滤掉低质量的信息,使效用信息的集结过程充分体现群体的意愿.在引进一致优、严格优和弱优等偏好指标的基础上,利用它们建立起方案集上合理的全序关系,从而构造了一个交互式的群体多属性决策方法.

关键词：群体多属性决策过滤函数不完全信息全序关系线性规划一致优严格优

幂函数过滤函数不同参数对层合板拓扑优化收敛率的影响

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复合材料科学与工程 2022年第6期 5-9,64页

作者：闫金顺孙鹏文马志坤赵雄翔董新洪内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051 吕梁学院矿业工程系吕梁033001 内蒙古工业大学机械工程学院呼和浩特010051 内蒙古自治区能源技术中心呼和浩特010010

论文探究了过滤函数在基于独立连续映射法复合材料层合板拓扑优化数学模型建立和求解中的作用以及幂函数形式过滤函数不同参数对优化收敛率的影响,引入幂函数形式过滤函数,建立了位移约束下以质量最小为目标函数的拓扑优化数学模型,推... 详细信息

论文探究了过滤函数在基于独立连续映射法复合材料层合板拓扑优化数学模型建立和求解中的作用以及幂函数形式过滤函数不同参数对优化收敛率的影响,引入幂函数形式过滤函数,建立了位移约束下以质量最小为目标函数的拓扑优化数学模型,推导了目标函数和约束函数的灵敏度计算公式,采用序列二次规划算法求解。结果表明:幂函数形式过滤函数的参数不同,优化收敛率亦不同,选择合适的参数可提高收敛率。同时,提高收敛率可降低映射反演结果对给定替换阈值的依赖程度,减少连续解与离散解目标函数的差值,提升结果的可靠性。

关键词：过滤函数收敛率独立连续映射法拓扑优化复合材料层合板

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结构拓扑优化中不同过滤函数间关系的探讨

力学与实践 2011年第2期33卷 52-57页

作者：尚珍隋允康北京工业大学机电学院工程数值模拟中心北京100124 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116023

为了确定结构拓扑优化中不同过滤函数间的关系,深入研究了ICM方法中的过滤函数,针对幂函数形式的过滤函数,利用均匀化方法的思想,结合最小二乘法,确定了单元重量和单元刚度的过滤函数,然后采用数值模拟的方法,探讨了重量过滤函数和刚度... 详细信息

为了确定结构拓扑优化中不同过滤函数间的关系,深入研究了ICM方法中的过滤函数,针对幂函数形式的过滤函数,利用均匀化方法的思想,结合最小二乘法,确定了单元重量和单元刚度的过滤函数,然后采用数值模拟的方法,探讨了重量过滤函数和刚度过滤函数之间的关系,最后提出过滤函数幂指数系数的概念,得出刚度过滤函数随重量过滤函数变化的规律.

关键词：拓扑优化 ICM方法过滤函数

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结构拓扑优化中过滤函数对优化效率的影响

机械设计与制造 2014年第8期 244-246页

作者：尚珍隋允康北京电子科技职业学院北京100026 北京工业大学工程数值模拟中心北京100124

基于ICM方法,建立了以重量为目标,分别在应力、位移、应力和位移联合约束下的连续体结构拓扑优化模型,并采用约束集成化方法对其进行求解。同时,利用幂指数形式下重量过滤函数与刚度过滤函数之间的不变量,针对不同幂指数的重量过滤函数... 详细信息

基于ICM方法,建立了以重量为目标,分别在应力、位移、应力和位移联合约束下的连续体结构拓扑优化模型,并采用约束集成化方法对其进行求解。同时,利用幂指数形式下重量过滤函数与刚度过滤函数之间的不变量,针对不同幂指数的重量过滤函数,求出刚度过滤函数。最后,通过数值算例分析研究了不同过滤函数对连续体结构拓扑优化效率的影响,结果表明,在连续体结构拓扑优化中,应用非线性过滤函数,优化结果收敛快,迭代次数少,稳定性好。

关键词： ICM(Independent Continuous and Mapping)方法过滤函数幂函数效率

过滤函数对位移约束连续体结构拓扑优化的影响分析

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过滤函数对位移约束连续体结构拓扑优化的影响分析

过滤函数间关系对拓扑优化效率影响的初步研究

北京力学会第二十九届学术年会

作者：陈炬杜家政北京工业大学

为了减少拓扑优化最终得到图形的灰度单元的数量,本文基于ICM方法,建立以重量最小为目标,位移为约束的拓扑优化模型,通过引入三种不同形式的过滤函数使用算例来研究单元重量与单元刚度过滤函数的最优系数比,并对比三种函数在减少中间单... 详细信息

为了减少拓扑优化最终得到图形的灰度单元的数量,本文基于ICM方法,建立以重量最小为目标,位移为约束的拓扑优化模型,通过引入三种不同形式的过滤函数使用算例来研究单元重量与单元刚度过滤函数的最优系数比,并对比三种函数在减少中间单元数以及效率方面的优缺。数值结果表明:有理函数与复合指数型函数在最优系数比情况下最终得到的[0.1,0.9)区间单元数一样,都比较少,而幂函数相对较多。有理函数收敛速度最快,减重效果最明显。

关键词：过滤函数 ICM方法拓扑优化

来源： cnki会议评论

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过滤函数间关系对拓扑优化效率影响的初步研究