کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6917176 862949 2015 26 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A closer look at consistent operator splitting and its extensions for topology optimization
ترجمه فارسی عنوان
نگاهی دقیق تر به تقسیم سازنده سازگار و گسترش آن برای بهینه سازی توپولوژی
ترجمه چکیده
در این کار، استفاده از الگوریتم های تقسیم کننده اپراتور برای حل مشکلات بهینه سازی توپولوژی ساختار منظم را مورد بررسی قرار می دهیم. زمینه یک مسئله طراحی ساختاری کلاسیک است (به عنوان مثال، کمینه سازی رعایت و طراحی سازه سازگار)، که با استفاده از توابع چگالی پارامترزده شده است، که با معرفی یک اصطلاح تصحیح کننده تیکونوف خطری را مورد خطاب قرار می دهد. الگوریتم تقسیم پیشنهادی پیشین و عقب، به صورت جداگانه از اصطلاحات اجزای هزینه عمل می کند، که به تقریب مناسب برای هدف ساختاری اجازه می دهد. ما نشان خواهیم داد که یکی از این تقریبها، با الهام از گسترش متقابل که اساس روش معیار بهینه است، ویژگی های همگرایی را بهبود می بخشد و منجر به یک برنامه به روز رسانی شبیه روش فیلتر کردن حساسیت اکتشافی می شود. ما همچنین در مورد یک متغیر دو بعدی الگوریتم تقسیم بحث خواهیم کرد که حاشیه محاسباتی را با محدودیت های محدود در میدان چگالی حذف می کند بدون اینکه به همگرایی و کیفیت راه حل های مطلوب منجر شود. ما چندین نتایج عددی را ارائه می دهیم و تاثیر پارامترهای الگوریتم های مختلف را بررسی می کنیم.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
In this work, we explore the use of operator splitting algorithms for solving regularized structural topology optimization problems. The context is a classical structural design problem (e.g., compliance minimization and compliant mechanism design), parametrized by means of density functions, whose ill-posedness is addressed by introducing a Tikhonov regularization term. The proposed forward-backward splitting algorithm treats the constituent terms of the cost functional separately, which allows for suitable approximations of the structural objective. We will show that one such approximation, inspired by the reciprocal expansions underlying the optimality criteria method, improves the convergence characteristics and leads to an update scheme resembling the heuristic sensitivity filtering method. We also discuss a two-metric variant of the splitting algorithm that removes the computational overhead associated with bound constraints on the density field without compromising convergence and quality of optimal solutions. We present several numerical results and investigate the influence of various algorithmic parameters.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 283, 1 January 2015, Pages 573-598
نویسندگان
, ,