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我自己编程做的一些拓扑优化小例子

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发表于 2006-7-29 11:32:51 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 北京理工大学
如题!
 楼主| 发表于 2006-7-29 11:35:49 | 显示全部楼层 来自 北京理工大学

位移约束下的优化结果

Simdroid开发平台
如题

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 楼主| 发表于 2006-7-29 11:37:14 | 显示全部楼层 来自 北京理工大学

频率约束下的拓扑优化结果

如题

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 楼主| 发表于 2006-7-29 11:39:02 | 显示全部楼层 来自 北京理工大学

谐响应下的拓扑优化结果

如题

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 楼主| 发表于 2006-7-29 11:40:43 | 显示全部楼层 来自 北京理工大学

热传导下的拓扑优化结果

如题

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 楼主| 发表于 2006-7-29 11:48:21 | 显示全部楼层 来自 北京理工大学

说明!

全部在matlab中完成!
大家有作形状优化理论方法研究的吗?
发表于 2006-7-29 13:20:08 | 显示全部楼层 来自 上海杨浦区
不错不错。我也在学习结构优化的知识,希望多交流。 QQ:27848713

你求解优化问题用的OC还是数学规划?数学规划用的什么优化器?
第4个结果棋盘格式比较明显,你用的什么方法消除棋盘格式?

提一个建议,对称结构可以考虑只算一部分,1/2或者1/4,这样可以有更高的网格分辨率。
尤其对于图2中的狭长结构,能够保证高度方向有足够的网格。

评分

1

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 楼主| 发表于 2006-7-29 13:35:53 | 显示全部楼层 来自 北京理工大学

回复

我的邮箱longkai@bit.edu.cn
实验室论坛www.bitcae.com.cn
我采用的数学规划法SQP
棋盘格现象采用过滤法,第4个结果是整板均匀加热(类似于均匀压力作用),故而无法消除棋盘格。
置于对称问题,由于谐响应问题(1/2结果结构固有频率也发生变化),无法采用,对称方法我也做过。文献:
A symmetry reduction method for continuum structural topology optimization[J]. Computers and Structures,1999,70:47~61
至于狭长结构,你应该是大连理工的吧,好像有个博士提出平均应变能的概念,记忆中好像有。
我是一个学机械出身的,在理论上面不能和大连理工的博士比,论文做到现在前面的感觉太难了,连个讨论的人都没有,现在算是好点了,论坛上还有人响应。
 楼主| 发表于 2006-7-29 13:42:19 | 显示全部楼层 来自 北京理工大学

说明

第一个例子是多约束下的拓扑优化结果。
第三个例子是多工况下的拓扑优化结果。
发表于 2006-7-30 16:53:49 | 显示全部楼层 来自 上海杨浦区
我没有做过热分析,但是觉得棋盘格式的结果很难解释其物理意义。我觉得一定可以改善棋盘格式,只是还没有找到好的办法而已。

你说得对,谐响应问题确实不能取1/2计算,我没有考虑到这一点。:)

你提到的对称方法确实可以减少设计变量个数,但不能减少有限元分析的单元总数。 谢谢你提供的论文。

这里的朋友用软件做具体问题的比较多,做结构优化算法研究的确实不多。 我们可以多讨论,共同进步。

我是大连理工的,不过是硕士。 有空希望多交流,向你学习。
 楼主| 发表于 2006-7-30 17:20:08 | 显示全部楼层 来自 北京理工大学
[quote]原帖由 zkong 于 2006-7-30 16:53 发表
我没有做过热分析,但是觉得棋盘格式的结果很难解释其物理意义。我觉得一定可以改善棋盘格式,只是还没有找到好的办法而已。

关于棋盘格现象,可以参考的文献
Sigmund,J.Petersson. Numerical instabilities in topology optimization: A survey on procedures dealing with checkerboards mesh-dependencies and local minima[J]. Structural Optimization,1998,16(1):68~75
M.Zhou,Y.K. Shyy,H.L. Thomas. Checkerboard and minimum member size control in topology optimization[J]. Struct Multidisc Optim,2001,21:152~158
左孔天,王书亭,陈立平等. 拓扑优化中去除数值不稳定性的算法研究[J]. 机械科学与技术,2005,24(1):86~89
罗震,陈立平,张云清等. 多工况下连续体结构的多刚度拓扑优化设计和二重敏度过滤技术[J]. 固体力学学报,2005,26(1):29~36

网络资源www.topopt.dtu.dk
文献A 99 line topology optimization code written in Matlab[J]. Struct Multidisc Optim,2001,21:120~127

程序top.m可下载,这是变密度法比较好的研究工具。

关于棋盘格,我个人感觉过滤法好实现,但我始终认为周长法应该是比较好的方法,想研究,苦于实现较难,程序不好编。
发表于 2006-7-31 10:25:21 | 显示全部楼层 来自 香港
谢谢你提供的论文,有空我会学习的。

top.m我也研究过,用来做研究确实很方便。不过程序中单刚有点问题,Y轴的方向弄反了,和Sigmund教授通过Email确认了这一点。

我写了一个GUI程序,为top.m施加荷载和位移约束,并间接纠正了上面提到的代码中的错误,在Sigmund教授的主页上有下载,你可以试一试。
http://www.topopt.dtu.dk/cgi-bin/matlab/matlab_counter.cgi
 楼主| 发表于 2006-8-1 00:32:39 | 显示全部楼层 来自 北京理工大学
我个人能在matlab上实现matlab静力、模态、谐响应、热传导、热固顺序耦合计算。
计算结果均同ansys进行了对比,至少6位小数一致,不会有问题,可以交流。
发表于 2006-8-1 08:22:27 | 显示全部楼层 来自 上海杨浦区
那你的代码实现得不错。:)
我并没有怀疑你的代码,我说的是top.m代码中存在的一个小问题,你仔细看看会发现代码中的Y轴方向和论文中的方向不一致 99 line topology optimization code written in Matlab[J]. Struct Multidisc Optim,2001,21:120~127E1J

也就是说,按照论文中施加的荷载,实际上施加的是与其图示中荷载Y轴反向的荷载。但是因为是弹性结构,不会影响结构的柔度值和拓扑优化的结果。

如果你用的是top.m的代码,你可以试试把你的做柔度算例中的荷载Y轴反向,会发现对结果影响很小。但是,这个代码确实与Sigmund教授在论文中描述的不一致。 如果一定要认为这个代码是正确的,也可以认为他的论文是有误的。
三年前这个错误已经得到了Sigmund教授的亲口确认,不会有问题。
发表于 2007-4-18 15:12:50 | 显示全部楼层 来自 上海普陀区
我是做结构拓扑优化的,我是用ansys做的分析,也需要做出结果如图一所示的图形,但是具体的方法还没有找出来,到底是sko,还是eso,或者是oc,都没有加具体确定,希望大家能够多多提议,并一起参加讨论!
发表于 2007-4-21 21:54:18 | 显示全部楼层 来自 上海闸北区
厉害,我都只是用optistruct软件做拓扑优化,没有自己写过代码,两位能不能对optistruct的拓扑优化的代码做点评论?
发表于 2007-4-22 02:38:55 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
想问一下LZ 用matlib作有限元分析和拓扑优化 是自己写代码 还是采用工具箱 听说matlib有自带有限元分析和优化工具箱 不知效率如何?可以计算8到15万体单元优化吗
发表于 2007-6-19 16:08:55 | 显示全部楼层 来自 浙江杭州

好贴收藏,留名之。。

好贴收藏,留名之。。
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发表于 2007-7-14 21:51:02 | 显示全部楼层 来自 天津
挺有收获,加把劲赶上
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发表于 2007-7-26 11:25:34 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
好东西,顶一下。
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