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摘要
拓扑优化是通过优化设计域内材料分布获得最优拓扑结构的优化方法,是产品开发早期的有效设计手段。然而,拓扑优化过程本身是一个反复迭代求解的过程,当求解规模较大时,将耗费大量的计算时间,从而影响产品开发的周期。为提高拓扑优化的求解效率,本文将从多层次网格结构拓扑计算、初值重用的预处理共轭梯度法、优化变量局部更新三个部分对拓扑优化进行三重加速,充分提高结构拓扑优化的计算效率,实现大规模拓扑优化的高效求解。通过二维和三维拓扑优化基准算例验证,本人所提三重加速拓扑优化方法在保证优化结果精度的同时,较传统拓扑优化方法减少35%-80%的计算量,加速效果显著,为大规模结构拓扑优化提供了一种新的技术方法。
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