분산 정규화를 이용한 구조물의 재료 위상최적 알고리즘 -최적해의 수치적인 안정성과 관련하여-
Structural Material Topology Optimization Algorithm using Variance Regularization -Numerical Stability of Optimal Solution-
This study shows a variance regularization method in order to obtain the stable optimal solutions, when a numerical method accelerating design variables is used for material topology optimization algorithm. Since a moved and regularized Heaviside function used in the accelerated method is composed of nonlinear concave and convex functions in a given design domain between 0 and 1, design variables below 0.5 can move fast toward the value of 0 and those over 0.5 are rapidly located to the value of 1. However optimal solutions may be not stable due to singularity of element stiffness, while the accelerated design variables are too closed to value 0. In particular this instability may occur to the accelerated method-based material topology optimization algorithms much repeating the moved and regularized Heaviside function. In order to resolve the problem, in this study, a variance regularization is formulated within a linear governing equation for structural analyses of optimization procedures. Numerical examples for topologically optimally modeling a linear elastostatic MBB-beam verify that the accelerated method of design variables take numerical stability of topological optimal solutions by being associated with the variance regularization method.
목차
1. 서론 2. 최적 설계변수 가속법(Accelerated Method) 3. 분산 정규화법(Variance regularization method) 3.1 분산 정규화의 수학적 공식화 3.2 분산 정규화의 선형방정식 시스템 4. 위상 최적화 문제의 정식화 4.1 최적화 문제 4.2 밀도분배법의 개념 5. 분산 정규화법을 적용한 설계변수 가속법에 기초한위상 최적화 알고리즘 6. 수치 예제 7. 결론 참고문헌
키워드
재료 위상 최적화분산정규화가속법이동․정규화 Heaviside 함수Material Topology OptimizationVariance RegularizationAccelerated MethodMoved and Regularized Heaviside Function
대한건축학회지회연합회 [The Regional Association of Architectural Institute of Korea]
설립연도
2000
분야
공학>건축공학
소개
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7. 기타 본회 목적달성에 필요한 사업
간행물
간행물명
대한건축학회연합논문집 [Journal of the Regional Association of Architectural Institute of Korea]