maxdim在频率优化中的奇怪现象

nemia

之前在做频率优化时就发现，加上maxdim结果就会很奇怪，但是在静力优化中maxdim还是有很好的效果的。下面，用tutorial中的“Symmetry and Draw Direction Constraints Applied Simultaneously in a Topology Optimization - OS-2060”做例子展示一下这个问题，并寻求大家的帮助，如何才能在频率优化中用好maxdim。
对tutorial中的模型略加修改：原来作用在左侧孔rbe2单元上的的三个力删除，在相同的位置放了一个1Kg的mass单元。右侧两个孔的rbe2单元全部约束。


以下三个算例，目标函数都是最大化第一阶频率。该阶模态为绕x轴的bending。
默认的制造约束是tutorial中的拔模约束和mindim=16。密度图的阀值为0.3。

算例一：从优化结果看还比较合理。目标函数整体也是增加的。




算例二：增加了maxdim=32约束。结果看上去很奇怪。目标函数也是一直在降低。




算例三：未加maxdim约束。增加了体积比约束，要求设计域的体积比上限为0.5。从结果看也是合理的。目标函数总体是上升的。




感觉算例一和三的结果都是合理的。目标函数也是收敛的。其中有两次突降，是因为在加了制造约束的前提下，OS会使用d，d+1，d+2依次达到三次收敛。d是初始discrete值，默认是1。每次d增加，因为对于中间密度单元在刚度上的惩罚加强了，所以会导致频率的降低。所以这两次突降也是能解释的通的。
而算例二，在使用了maxdim的情况下，无论结果还是收敛曲线都很奇怪。不知道问题出在哪里？help中说maxdim算法还不成熟，会有一些负作用。不知道这算不算一个负作用呢？但是在静力优化中maxdim的效果也不错，难道是因为频率优化的特殊性导致maxdim的失效？
被这个问题困扰很久了，期待大家的讨论，指点。谢谢。

renwei052

可能是你设置的约束（包括拔模、maxdim等）和目标是有矛盾的。
可能是是软件的算法问题。
优化的结果好不好不是看图形好不好看，而是要放实践中检验。

nemia

我也一直在担心我的设置有冲突。
在这里发出来也是想请大家给点儿意见。
在频率优化中如何使用最大尺寸约束？
2# renwei052