A topology optimization method of multiple load cases and constraints based on element independent nodal density

Yi, Jijun; Rong, Jianhua; Zeng, Tao; Huang, X.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Yi, Jijun (School of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University) Rong, Jianhua (School of Mechanical and Electrical Engineering, Changsha University of Science and Technology) Zeng, Tao (School of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University) Huang, X. (School of Civil, Environmental and Chemical Engineering, RMIT University)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제45권 제6호

발행연도: 2013.1

수록면: 759 - 777 (19page)

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In this paper, a topology optimization method based on the element independent nodal density (EIND) is developed for continuum solids with multiple load cases and multiple constraints. The optimization problem is formulated ad minimizing the volume subject to displacement constraints. Nodal densities of the finite element mesh are used a the design variable. The nodal densities are interpolated into any point in the design domain by the Shepard interpolation scheme and the Heaviside function. Without using additional constraints (such ad the filtering technique), mesh-independent, checkerboard-free, distinct optimal topology can be obtained. Adopting the rational approximation for material properties (RAMP), the topology optimization procedure is implemented using a solid isotropic material with penalization (SIMP) method and a dual programming optimization algorithm. The computational efficiency is greatly improved by multithread parallel computing with OpenMP to run parallel programs for the shared-memory model of parallel computation. Finally, several examples are presented to demonstrate the effectiveness of the developed techniques.

#topology optimization #element independent nodal density #Shepard interpolation scheme #multiple load cases #multiple constraints #parallel computation

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이 논문의 저자 정보

Yi, Jijun

소속기관 School of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 2

Rong, Jianhua

소속기관 School of Mechanical and Electrical Engineering, Changsha University of Science and Technology

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 2

Zeng, Tao

소속기관 School of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 2

Huang, X.

소속기관 School of Qilu Transportation, Shandong University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학 공학 > 기타공학 > 기타 공학

논문수 7 이용수 22

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