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geometrically constrained isogeometric parameterizedlevel-set based topology optimization via trimmed elements

Frontiers of Mechanical Engineering 2016年第4期11卷 328-343页

作者： Yingjun WANG David J. BENSON School of Mechanical and Automotive Engineering South China University of Technology Guangzhou 510641 China Department ofMechanical Engineering McGill University Montreal H3AOC3 Canada Department of Structural Engineering University of California SanDiego 92093 USA

In this paper, an approach based on the fast point-in-polygon (PIP) algorithm and trimmed elements is proposed for isogeometric topology optimization (TO) with arbitrary geometric constraints. The isogeometric parameterized level-set-based TO method, which directly uses the non-uniform rational basis splines (NURBS) for both level set function (LSF) parameterization and objective function calculation, provides higher accuracy and efficiency than previous methods. The integration of trimmed elements is completed by the efficient quadrature rule that can design the quadrature points and weights for arbitrary geometric shape. Numerical examples demonstrate the efficiency and flexibility of the method.

关键词： isogeometric analysis topology optimization level set method arbitrary geometric constraint trimmed element

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