Material Point Method를 이용한 컴플라이언스와 응력 기반 위상 최적 설계

Q: 이 논문에서 정의한 Material Point Method(이)란 무엇인가?

Material Point Method(MPM)는 무요소법 중 하나로, 연속체의 재료 거동을 여러 입자의 상호작용으로 근사하는 방법이다. 이는 유한요소법으로 다루기 어려운 대변형, 접촉, 충돌 문제 등을 효과적으로 처리하며, 유한요소 격자를 사용하지 않아 요소 왜곡 문제를 방지할 수 있다.

Q: Material Point Method를 이용한 위상 최적 설계 시 응력 계산의 문제점은 무엇인가?

연구 결과, Material Point Method(MPM)는 셀-크로싱 오류로 인해 응력 계산에서 안정성과 정확성의 문제가 발생한다. 특히, 재료점들이 격자 셀 경계를 통과할 때 발생하는 이 오류는 GIMP 기법으로도 완전히 해결되지 않아 응력 기반 위상 최적 설계를 구현하기 어렵다.

박상현; 박준혁; 정하영

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 박상현 (울산과학기술원) 박준혁 (울산과학기술원) 정하영 (울산과학기술원)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 춘추학술대회 대한기계학회 2022년 학술대회

발행연도: 2022.11

수록면: 1,432 - 1,434 (3page)

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Material Point Method (MPM) is a computational simulation tool that carries out calculations with each material point and background grid cell. Recently, MPM has been developed for computing problems such as large deformations and snow simulation. Although MPM has lower numerical accuracy than the finite element method (FEM), MPM can be an alternative method for computing displacement because MPM has C⁰ continuity. However, MPM has problems in calculating stress because of cell-crossing error which is caused by material point passes on grid c ... 전체 초록 보기

#Topology Optimization (위상최적화) #SIMP (Solid Isotropic Material with Penalization) #Material Point Method (MPM) #GIMP (Generalized Interpolation Material Point)

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