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01.08.2013 | RESEARCH PAPER | Ausgabe 2/2013

Structural and Multidisciplinary Optimization 2/2013

Stress-constrained topology optimization: a topological level-set approach

Zeitschrift:
Structural and Multidisciplinary Optimization > Ausgabe 2/2013
Autoren:
Krishnan Suresh, Meisam Takalloozadeh

Abstract

The objective of this paper is to introduce and demonstrate an algorithm for stress-constrained topology optimization. The algorithm relies on tracking a level-set defined via the topological derivative. The primary advantages of the proposed method are: (1) the stresses are well-defined at all points within the evolving topology, (2) the finite-element stiffness matrices are well-conditioned, making the analysis robust and efficient, (3) the level-set is tracked through a simple iterative process, and (4) the stress constraint is precisely satisfied at termination. The proposed algorithm is illustrated through numerical experiments in 2D and 3D.

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