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11.06.2019 | Original Paper

Graded-material design based on phase-field and topology optimization

Zeitschrift:
Computational Mechanics
Autoren:
Massimo Carraturo, Elisabetta Rocca, Elena Bonetti, Dietmar Hömberg, Alessandro Reali, Ferdinando Auricchio
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

In the present work we introduce a novel graded-material design based on phase-field and topology optimization. The main novelty of this work comes from the introduction of an additional phase-field variable in the classical single-material phase-field topology optimization algorithm. This new variable is used to grade the material properties in a continuous fashion. Two different numerical examples are discussed, in both of them, we perform sensitivity studies to asses the effects of different model parameters onto the resulting structure. From the presented results we can observe that the proposed algorithm adds additional freedom in the design, exploiting the higher flexibility coming from additive manufacturing technology.

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