In a topology optimization setting, design-dependent fluidic pressure loads pose several challenges as their direction, magnitude, and location alter with topology evolution. This paper offers a compact 100-line MATLAB code, TOPress, for topology optimization of structures subjected to fluidic pressure loads using the method of moving asymptotes. The code is intended for pedagogical purposes and aims to ease the beginners' and students' learning toward topology optimization with design-dependent fluidic pressure loads. TOPress is developed per the approach first reported in Kumar et al. (Struct Multidisc Optim 61(4):1637-1655, 2020). The Darcy law, in conjunction with the drainage term, is used to model the applied pressure load. The consistent nodal loads are determined from the obtained pressure field. The employed approach facilitates inexpensive computation of the load sensitivities using the adjoint-variable method. Compliance minimization subject to volume constraint optimization problems is solved. The success and efficacy of the code are demonstrated by solving benchmark numerical examples involving pressure loads, wherein the importance of load sensitivities is also demonstrated. TOPress contains six main parts, is described in detail, and is extended to solve different problems. Steps to include a projection filter are provided to achieve loadbearing designs close to~0-1. The code is provided in Appendix~B and can also be downloaded along with its extensions from \url{https://github.com/PrabhatIn/TOPress}.


翻译:在拓扑优化中,设计相关的流体压力载荷由于其方向,大小和位置随着拓扑形态的演变而发生变化,因此提出了一种名为TOPress的紧凑的MATLAB代码,使用移动渐近线方法实现结构拓扑优化适应流体压力载荷。该代码旨在用于教育目的,并旨在为初学者和学生的学习拓扑优化以设计相关的流体压力载荷提供便利。 TOPress是根据Kumar等人(Struct Multidisc Optim 61(4):1637-1655,2020)首次报告的方法开发的。利用达西定律与排水项来对所施加的压力载荷进行建模。通过获得的压力场计算出一致的节点载荷。所采用的方法利用adjoint-variable方法便宜地计算了载荷灵敏度。通过解决遵从体积约束的材料优化问题来实现符合性最小化。在涉及压力载荷的基准数值例子中演示了该代码的成功和有效性,并且还演示了负载灵敏度的重要性。TOPress包含六部分,详细介绍并扩展到解决不同的问题。提供了包含投影滤波器的步骤,以使承受载荷的设计接近于0-1。代码在附录B中提供,并且也可以从https:// github.com/PrabhatIn / TOPress下载其扩展。

0
下载
关闭预览

相关内容

Into the Metaverse,93页ppt介绍元宇宙概念、应用、趋势
专知会员服务
43+阅读 · 2022年2月19日
【干货书】开放数据结构,Open Data Structures,337页pdf
专知会员服务
16+阅读 · 2021年9月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月30日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关VIP内容
Into the Metaverse,93页ppt介绍元宇宙概念、应用、趋势
专知会员服务
43+阅读 · 2022年2月19日
【干货书】开放数据结构,Open Data Structures,337页pdf
专知会员服务
16+阅读 · 2021年9月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员