کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4923999 1430829 2017 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A level set-based topology optimization method for simultaneous design of elastic structure and coupled acoustic cavity using a two-phase material model
ترجمه فارسی عنوان
یک روش بهینه سازی توپولوژی مبتنی بر مجموعه ای برای طراحی همزمان ساختار کششی و حفره صوتی همراه با استفاده از یک مدل مواد دو مرحلهای
کلمات کلیدی
بهینه سازی توپولوژی، روش تعیین سطح، مدل مواد دو مرحلهای، مشکلات اتصال آکوستیک و ساختاری،
ترجمه چکیده
این مقالات یک روش بهینه سازی توپولوژی مبتنی بر مجموعه ای مبتنی بر مجموعه ای برای طراحی همزمان تولید توزیع های صوتی و ساختاری مواد ارائه می دهد. در این مطالعه، ما یک مدل مضاعف دو فازی که ترکیبی از مواد الاستیک و محیط صوتی است، برای ساخت یک ساختار الاستیک و حفره آکوستیک با کنترل پارامتر کسر حجمی، طراحی می کنیم. در مدل پیشنهادی، شرایط مرزی در مرزهای ماده دو مرحلهای به طور طبیعی روبرو می شوند، و اجتناب از نیاز به بیان صحیح این مرزها. ما یک مشکل بهینه سازی توپولوژیک را برای به حداقل رساندن سطح فشار صدا با استفاده از این مدل مواد دو مرحلهای و یک روش مبتنی بر مجموعه ای سطح ارائه می دهیم که توپولوژی ها را از مقادیر خاکستری آزاد می کند. مشتق توپولوژیکی تابع هدف تقریبا مشتق شده با استفاده از یک رویکرد تنوع و روش متغیر وابسته است و برای به روزرسانی عملکرد تابع سطح از طریق یک معادله واکنش تکاملی زمان تکاملی استفاده می شود. چندین مثال عددی ارائه توپولوژی های آکوستیک و ساختاری بهینه ای است که باعث کاهش فشار صدا تولید شده توسط یک ساختار ارتجاعی ارتعاشی می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
یک روش بهینه سازی توپولوژی مبتنی بر مجموعه ای برای طراحی همزمان ساختار کششی و حفره صوتی همراه با استفاده از یک مدل مواد دو مرحلهای
چکیده انگلیسی
This papers proposes a level set-based topology optimization method for the simultaneous design of acoustic and structural material distributions. In this study, we develop a two-phase material model that is a mixture of an elastic material and acoustic medium, to represent an elastic structure and an acoustic cavity by controlling a volume fraction parameter. In the proposed model, boundary conditions at the two-phase material boundaries are satisfied naturally, avoiding the need to express these boundaries explicitly. We formulate a topology optimization problem to minimize the sound pressure level using this two-phase material model and a level set-based method that obtains topologies free from grayscales. The topological derivative of the objective functional is approximately derived using a variational approach and the adjoint variable method and is utilized to update the level set function via a time evolutionary reaction-diffusion equation. Several numerical examples present optimal acoustic and structural topologies that minimize the sound pressure generated from a vibrating elastic structure.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Sound and Vibration - Volume 404, 15 September 2017, Pages 15-30
نویسندگان
, , , , ,