Skip to main content
Erschienen in: Structural and Multidisciplinary Optimization 4/2016

23.11.2015 | RESEARCH PAPER

On the formulation and implementation of geometric and manufacturing constraints in node–based shape optimization

verfasst von: Oliver Schmitt, Jan Friederich, Stefan Riehl, Paul Steinmann

Erschienen in: Structural and Multidisciplinary Optimization | Ausgabe 4/2016

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

We introduce a novel method to handle geometrical and manufacturing constraints in parameter–free shape optimization. Therefore the design node coordinates are split in two sets where one set is declared as new design variables and the other set is coupled to the new design variables such that the geometrical constraint is fulfilled. Thereby no additional equations are appended to the optimization problem. In contrast the implementation of a demolding constraint is presented by formulating inequality constraints which indeed have to be attached to the optimization problem. In the context of a sensitivity–based shape optimization approach all manufacturing constraints have to be formulated in terms of the finite element node coordinates such that first order gradients with respect to the design node coordinates can be derived.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

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

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

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

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

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




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
Zurück zum Zitat Ahn HK, de Berg M, Bose P, Cheng SW, Halperin D, Matouek J, Schwarzkopf O (1997). In: Separating an object from its cast. Proceedings of the thirteenth annual symposium on Computational geometry - SCG 97. doi:10.1145/262839.262974 Ahn HK, de Berg M, Bose P, Cheng SW, Halperin D, Matouek J, Schwarzkopf O (1997). In: Separating an object from its cast. Proceedings of the thirteenth annual symposium on Computational geometry - SCG 97. doi:10.​1145/​262839.​262974
Zurück zum Zitat Allaire G, Jouve F, Michailidis G (2013) Casting constraints in structural optimization via a level-set method. In: WCSMO-10, Orlando Allaire G, Jouve F, Michailidis G (2013) Casting constraints in structural optimization via a level-set method. In: WCSMO-10, Orlando
Zurück zum Zitat Allaire G, Jouve F, Michailidis G (2014) Thickness control in structural optimization via a level set method, preprint Allaire G, Jouve F, Michailidis G (2014) Thickness control in structural optimization via a level set method, preprint
Zurück zum Zitat Gill PE, Murray W, Saunders MA (2005) Snopt: an sqp algorithm for large–scale constrained optimization. SIAM Rev 47(1):99–131MathSciNetCrossRefMATH Gill PE, Murray W, Saunders MA (2005) Snopt: an sqp algorithm for large–scale constrained optimization. SIAM Rev 47(1):99–131MathSciNetCrossRefMATH
Zurück zum Zitat Harzheim L, Graf G (2005a) A review of optimization of cast parts using topology optimization i - topology optimization without manufacturing constraints. Struct Multidiscip O 30(6):491–497. doi:10.1007/s00158-005-0553-x CrossRef Harzheim L, Graf G (2005a) A review of optimization of cast parts using topology optimization i - topology optimization without manufacturing constraints. Struct Multidiscip O 30(6):491–497. doi:10.​1007/​s00158-005-0553-x CrossRef
Zurück zum Zitat Harzheim L, Graf G (2005b) A review of optimization of cast parts using topology optimization ii-topology optimization with manufacturing constraints. Struct Multidiscip O 31(5):388–399. doi:10.1007/s00158-005-0554-9 CrossRef Harzheim L, Graf G (2005b) A review of optimization of cast parts using topology optimization ii-topology optimization with manufacturing constraints. Struct Multidiscip O 31(5):388–399. doi:10.​1007/​s00158-005-0554-9 CrossRef
Zurück zum Zitat Hughes TJR (1987) The finite element method : linear static and dynamic finite element analysis. Dover, New YorkMATH Hughes TJR (1987) The finite element method : linear static and dynamic finite element analysis. Dover, New YorkMATH
Zurück zum Zitat Schmitt O, Steinmann P (2015) On curvature control in node–based shape optimization. In: PMM-J Appl Math Mec+. (submitted) Schmitt O, Steinmann P (2015) On curvature control in node–based shape optimization. In: PMM-J Appl Math Mec+. (submitted)
Zurück zum Zitat Schmitt O, Friederich J, Steinmann P (2014) Manufacturing constraints in parameter–free sensitivity–based shape optimization. In: Proceedings of the 1st international conference on engineering and applied sciences optimization, Kos Island, pp 2532– 2542 Schmitt O, Friederich J, Steinmann P (2014) Manufacturing constraints in parameter–free sensitivity–based shape optimization. In: Proceedings of the 1st international conference on engineering and applied sciences optimization, Kos Island, pp 2532– 2542
Metadaten
Titel
On the formulation and implementation of geometric and manufacturing constraints in node–based shape optimization
verfasst von
Oliver Schmitt
Jan Friederich
Stefan Riehl
Paul Steinmann
Publikationsdatum
23.11.2015
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Structural and Multidisciplinary Optimization / Ausgabe 4/2016
Print ISSN: 1615-147X
Elektronische ISSN: 1615-1488
DOI
https://doi.org/10.1007/s00158-015-1359-0

Weitere Artikel der Ausgabe 4/2016

Structural and Multidisciplinary Optimization 4/2016 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

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