Three-dimensional shape optimization by density-based topology optimization
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Date
2024
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Abstract
Este artículo presenta una extensión tridimensional de una nueva metodología de optimización de formas basada en el método de optimización topológica Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) de densidad. Al incorporar restricciones adicionales durante la actualización de las variables de diseño, este enfoque restringe las modificaciones en el diseño general y la conectividad, permitiendo solo la evolución del contorno del sólido sin introducir nuevos elementos sólidos o agujeros. Las ventajas clave incluyen: (1) no es necesario parametrizar la geometría inicial; (2) alta flexibilidad en la definición del sólido sin puntos de control; (3) optimización robusta y eficiente basada en gradientes; y (4) una malla constante a lo largo del proceso, eliminando la necesidad de remallado en cada iteración. El método demuestra efectividad en diversos ejemplos y muestra su robustez y versatilidad en la mejora de geometrías 3D, convirtiéndolo en una herramienta práctica para la optimización de formas complejas en aplicaciones de ingeniería.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2024
Keywords
Optimización de forma, Optimización estructural, Método SIMP, Optimización topológica