| 结构拓扑优化ICM法中高效率收敛映射函数MFHEC的选取 |
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| 引用本文： | 隋允康, 彭细荣. 结构拓扑优化ICM法中高效率收敛映射函数MFHEC的选取[J]. 固体力学学报, 2024, 45(2). doi: 10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2023.035 |
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| 作者姓名： | 隋允康 彭细荣 |
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| 作者单位： | 1. 北京工业大学材料与制造学部,北京,100022;; 2. 湖南城市学院土木工程学院,益阳,413000 |
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| 基金项目： | 湖南省自然科学基金(2022JJ30113); |
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| 摘 要： | 本文把ICM方法中的过滤函数和变密度方法中的惩罚函数统称为映射函数,研究了该函数的选取问题,探讨了其选取对于结构拓扑优化优化迭代收敛效率的影响.为此,本文提出了高效率收敛的映射函数构造途径,写出了 5类常见的具体映射函数形式,提出同高效率收敛映射函数MFHEC(Mapping function with highly effi-cient convergence)相配套的优化模型和寻优解法,先是自行比较了同类映射函数的过滤函数和准过滤函数寻优中收敛的快慢,然后相互比较了不同形式映射函数的快滤函数寻优收敛的快慢.以ICM方法求解位移约束下结构体积极小的拓扑优化问题为例,通过数值计算比较,印证了 MFHEC函数的高效率收敛性.结果表明:同类函数比较中,快滤函数的收敛速度更快;5种不同类型映射函数比较中,幂函数形式的过滤函数收敛速度更快.最后需要强调的是:本文研究的映射函数的结论,包括ICM方法的过滤函数和变密度方法中的惩罚函数,二者都是同样适用的.
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| 关 键 词： | 结构拓扑优化 映射函数 求解效率 ICM方法 |
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