Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

24.03.2020 | Research Paper

Level set topology and shape optimization by density methods using cut elements with length scale control

Zeitschrift:
Structural and Multidisciplinary Optimization
Autoren:
Casper Schousboe Andreasen, Martin Ohrt Elingaard, Niels Aage
Wichtige Hinweise
Responsible Editor: Jianbin Du
The authors thank the Villum Foundation for support through the Villum Investigator project InnoTop.

Publisher’s note

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

Abstract

The level set and density methods for topology optimization are often perceived as two very different approaches. This has to some extent led to two competing research directions working in parallel with only little overlap and knowledge exchange. In this paper, we conjecture that this is a misconception and that the overlap and similarities are far greater than the differences. To verify this claim, we employ, without significant modifications, many of the base ingredients from the density method to construct a crisp interface level set optimization approach using a simple cut element method. That is, we use the same design field representation, the same projection filters, the same optimizer, and the same so-called robust approach as used in density-based optimization for length scale control. The only noticeable difference lies in the finite element and sensitivity analysis, here based on a cut element method, which provides an accurate tool to model arbitrary, crisp interfaces on a structured mesh based on the thresholding of a level set—or density—field. The presented work includes a heuristic hole generation scheme and we demonstrate the design approach on several numerical examples covering compliance minimization and a compliant force inverter. Finally, we provide our MATLAB code, downloadable from www.topopt.dtu.dk, to facilitate further extension of the proposed method to, e.g., multiphysics problems.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Premium Partner

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Bildnachweise