考虑对称性和图案重复约束的基于参数化水平集的拓扑优化方法
对称性和重复模式在自然结构和人工结构中都非常普遍。基于对称性和模式重复(SPR)的设计在实际工程中是很有作用的。在本文中,我们讨论了一种考虑SPR约束的新型最优结构设计方法。其基本思想是将参数化水平集方法与径向基函数(RBF)插值策略相结合,这使得RBF节点可以与有限元(FE)分析网格解耦。解耦方式的优点在于,RBF节点可以独立于规则或不规则设计域进行映射,并且SPR约束可以通过简单地在RBF节点之间建立双射关系而施加,而不依赖于分析网格。此外,由于水平集函数的参数化,相比传统的水平集方法,在优化过程中需要进行的数值操作更少。文中给出了多个数值实例,以展示所提出方法的可行性和有效性。
