2단계 동적 축소법을 적용한 구조물의 위상 최적 설계
Structural Topology Optimization Using Two-level Dynamic Condensation Scheme
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초록
위상 최적화 문제는 다양한 밀도 분포를 가지는 설계영역에서 목적함수와 요소단위의 설계 민감도의 반복적인 계산을 요구한다. 최근 제안된 2단계 축소기법은 축소 시스템을 구축하는데 매우 효과적이며 고유치 문제와 동적문제의 해석에 정확도와 효율성을 동시에 제공한다. 본 논문에서는 구조 위상 최적화 문제에서 해석 부분과 민감도 계산 부분에 2단계 동적 축소기법을 사용한다. 축소시스템에 대한 위상 최적화 결과는 축소되지 않은 전체 시스템에 대한 최적화 결과와 비교하여도 공학적으로 요구되는 정확도 범위 내에서 2단계 축소기법이 높은 정확도와 계산 효율을 보장하는 것을 보여준다.
Abstract
Topology optimization problem requires numerous repeated evaluations of objective function and design sensitivity for elements within design domain with various density distributions. The recently proposed two-level condensation scheme(TLCS) is very promising for the construction of reduced system and for an accurate and efficient analysis concerned about eigenvalue and dynamic problems. We used the two-level dynamic condensation scheme for the analysis and sensitivity computation part in the structural topology optimization problem. The results of the topology optimization for the reduced system show the TLCS provides high accuracy and computational efficiency compared to the full scale system within engineering accuracy.
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