پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 399 |
| تعداد مقالات | 5,389 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,287,993 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,882,740 |
توپولوژی بهینه‌ی سازه‌ها با استفاده از برنامه‌ریزی خطی و رویکرد اجزا متحرک شکل‌پذیر | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 18 دی 1403 اصل مقاله (2.91 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2025.22091.7906 | ||
| نویسندگان | ||
| امین لطفعلیان؛ پیمان اسماعیل پور؛ میثم تکلوزاده* | ||
| بخش راه، ساختمان و محیط زیست، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز | ||
| چکیده | ||
| اجزا متحرک شکل‌پذیر رویکردی جدید و کارا در بهینه‌یابی توپولوژی سازه‌ها می‌باشد. این روش نسبت به سایر روش‌های بهینه‌یابی توپولوژی مانند روش‌های مبتنی بر چگالی و همچنین روش‌های مبتنی بر سطح تراز مزیت‌هایی دارد. از جمله‌ی این مزیت‌ها، تعداد کمتر متغیرهای طراحی و تعریف مرزهای سازه‌ی بهینه به صورت صریح می‌باشد. با این حال توپولوژی نهایی به دست آمده از این روش، عموما وابستگی زیادی به چیدمان و شکل اولیه‌ی اجزا دارد. از طرف دیگر، روش بهینه‌یابی طرح مبتنی بر تحلیل پلاستیک، با استفاده از برنامه‌ریزی خطی، طرح بهینه‌ی کلی را در زمان کمی به دست می‌آورد. طرح به دست آمده تنها شامل مساحت اعضا می‌شود و جزئیاتی مانند توپولوژی سازه در محل اتصال المان‌ها را شامل نمی‌شود. می‌توان نشان داد که طرح بهینه‌ی به دست آمده از روش بهینه‌یابی طرح با تحلیل پلاستیک، معادل طرح بهینه‌ی به دست آمده از بیشینه کردن سختی در تحلیل الاستیک است. با استفاده از این ایده، تحقیق حاضر به ارائه‌ی روشی دو مرحله‌ای برای استفاده از مزایا و جبران کمبودهای این دو روش می‌پردازد. برای این منظور در مرحله‌ی اول، از بهینه‌یابی طرح با تابع هدف و قیود خطی استفاده می‌شود و جواب بهینه‌ی کلی در زمان کوتاه‌ی به دست می‌آید. سپس جواب به دست آمده به عنوان نقطه‌ی شروع به رویکرد اجزا متحرک شکل‌پذیر داده می‌شود تا با بهینه کردن شکل و موقعیت اجزا، طرح نهایی بهینه به دست آید. نتایج به دست آمده نشان‌دهنده‌ی سرعت بالای این روش و همچنین توپولوژی‌های بهینه‌تر نسبت به رویکرد رایج اجزا متحرک شکل‌پذیر می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بهینه‌یابی توپولوژی؛ بهینه‌یابی طرح؛ برنامه‌ریزی خطی؛ اجزا متحرک شکل‌پذیر؛ ساخت افزودنی | ||
| موضوعات | ||
| بهینه سازی سازه ها | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Structural Topology optimization utilizing Linear Programming and Moving Morphable Components Approach | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Amin Lotfalian؛ Peyman Esmailpour؛ Meisam Takalloozadeh | ||
| Civil and Environmental Engineering, School of Engineering, Shiraz University | ||
| چکیده [English] | ||
| Moving morphable components (MMC) is a relatively new and effective approach in structural topology optimization. In comparison with other common methods in topology optimization such as density-based methods and level-set-based methods, it requires fewer design variables and the boundary of the structure is defined explicitly. However, the obtained topology is highly dependent on the initial shape and position of the components. On the other hand, plastic layout optimization utilizes linear programming to find the global optimum of the structural optimization problem. Assuming rigid plastic behaviour for material, the optimum layout can be obtained very fast. The optimum layout gives only the area of members which is constant along the members, therefore, there is no detail about the connection between members. Hence, the obtained optimum layout cannot be used directly for manufacturing methods such as additive manufacturing. It can be shown that the minimum compliance optimization problem for a single load case is equivalent to a minimum-weight plastic layout optimization formulation. This study utilizes the idea and presents a two-step method to take advantage of and compensate for the shortcomings of these two methods. To this end, in the first step, the optimum layout is obtained using linear formulation in layout optimization and then, the obtained layout utilizes as an initial point in the MMC approach. The results show the efficiency, accuracy, and high convergence rate of the proposed method. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Topology optimization, Layout optimization, Linear programming, Moving morphable components, Additive manufacturing | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 73 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 200 |
||
