کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6925326 1448754 2018 23 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
On the effect of fluid-structure interactions and choice of algorithm in multi-physics topology optimisation
ترجمه فارسی عنوان
بر اثر تعاملات ساختاری مایع و انتخاب الگوریتم در بهینه سازی توپولوژی چند فیزیک
ترجمه چکیده
هدف این تحقیق، پیوند دادن دو رشته اصلی، مایعات و ساختارها به چارچوب بهینه سازی توپولوژی است که همگرایی سریع را برای مسائل بهینه سازی چند فیزیک نشان می دهد. این را با ارائه مقایسه سه متدولوژی بهینه سازی محبوب اما رقابتی به دست آورده ایم. نیازهای اکتشاف فضاهای طراحی بزرگتر و تولید طرح های نوآورانه الگوریتم های فراشناختی را برای این کار کم اهمیت تر می کند. تجزیه و تحلیل همراه، جایی که مکانیک سیالات و سازه به روز می شود، نتایج عالی را در مقایسه با یک روش تحلیل انحلال ارائه می دهد، با این حال در برخی از هزینه های محاسباتی. نتایج در این مقاله نشان می دهد که این روش حساس است به اینکه آیا اتصال مایع ساختار گنجانده شده است، یعنی اگر مکانیک سیالات با تغییرات طراحی به روز شود، اما نه به درجه اتصال، یعنی اینکه چگونه مکانیک سیالات به طور منظم به روز می شود، تا به یک حد مشخص بنابراین، بازده محاسباتی الگوریتم را می توان با کاهش مجازات در کیفیت هدف، با آرام کردن اتصال افزایش داد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
The goal of this research is to couple two key disciplines, fluids and structures, into a topology optimisation framework, which shows fast convergence for multi-physics optimisation problems. This is achieved by offering a comparison of three popular, but competing, optimisation methodologies. The needs for the exploration of larger design spaces and to produce innovative designs make meta-heuristic algorithms less efficient for this task. A coupled analysis, where the fluid and structural mechanics are updated, provides superior results compared with an uncoupled analysis approach, however at some computational expense. The results in this article show that the method is sensitive to whether fluid-structure coupling is included, i.e. if the fluid mechanics are updated with design changes, but not to the degree of the coupling, i.e. how regularly the fluid mechanics are updated, up to a certain limit. Therefore, the computational efficiency of the algorithm can be considerably increased with small penalties in the quality of the objective by relaxing the coupling.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Finite Elements in Analysis and Design - Volume 145, June 2018, Pages 32-54
نویسندگان
, , , , ,