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31.08.2018 | Research Paper | Ausgabe 5/2018

Structural and Multidisciplinary Optimization 5/2018

Projection-based two-phase minimum and maximum length scale control in topology optimization

Zeitschrift:
Structural and Multidisciplinary Optimization > Ausgabe 5/2018
Autoren:
Josephine V. Carstensen, James K. Guest
Wichtige Hinweise
Responsible Editor: Ole Sigmund
The current manuscript is a substantially evolved version of the paper presented at the 15th AIAA/ISSMO Multidisciplinary Analysis and Optimization Conference (Carstensen and Guest 2014).

Publisher’s Note

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

Abstract

Length scale control in topology optimization is an important area of research with direct implications on numerical stability and solution manufacturability. Projection-based algorithms for continuum topology optimization have received considerable attention in recent years due to their ability to control minimum length scale in a flexible and computationally efficient manner. In this paper, we propose a new projection-based algorithm that embeds minimum length scale control on two material phases (e.g., solid and void) as well as optional maximum length scale on one material phase (e.g., solid or void) into the projection methodology used for material distribution approaches to topology optimization. The proposed algorithms are demonstrated on benchmark problems and are shown to satisfy the length scale constraints imposed.

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