Structural optimization of multiscale problems based on numerical homogenization using FE2 method

使用FE2方法基于数​​值均质化的多尺度问题的结构优化

基本信息

项目摘要

The following goals of the project are based on existing FE2 realisations in own simulation tools.The computational methods of the FE2-strategy for the treatment of multi-scale problems will be enhanced by an analytical sensitivity analysis. Additionally, a structural optimization approach for problems consisting of objectives, constraints and design variables on different scales will be developed.The methodology will be applied to non-linear elastic materials and their optimal material design. The methodology is especially suited for problems which cannot be solved sequentially by separated optimisation problems on the micro- and macro-scale. Overall, the shape and the material parameters on both scales should be modified.The project focuses on two-dimensional simulation models for static problems using OpenMP parallelism on multi-core architectures.
该项目的以下目标基于自己的模拟工具中现有的FE2实现。通过分析敏感性分析,将增强FE2-Strategy处理多尺度问题的计算方法。此外,将开发针对由目标,约束和设计变量组成的问题的结构优化方法。该方法将应用于非线性弹性材料及其最佳材料设计。该方法特别适合于微观和宏观尺度上的优化问题无法顺序解决的问题。总体而言,应修改两个量表上的形状和材料参数。该项目着重于使用OpenMP并行在多核架构上的静态问题的二维模拟模型。

项目成果

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Variational sensitivity analysis of physical reaction forces and application to multiscale problems
物理反作用力的变分敏感性分析及其在多尺度问题中的应用
  • DOI:
    10.1002/pamm.201710272
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    W. Kijanski;F.-J. Barthold
  • 通讯作者:
    F.-J. Barthold
Efficient Variational Design Sensitivity Analysis
高效的变型设计敏感性分析
  • DOI:
    10.1007/978-3-319-23564-6_14
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    F.-J. Barthold;N. Gerzen;W. Kijanski;D. Materna
  • 通讯作者:
    D. Materna
Structural optimisation on multiple scales based on numerical homogenisation techniques
基于数值均质化技术的多尺度结构优化
  • DOI:
    10.1002/pamm.201800385
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    W. Kijanski;F.-J. Barthold
  • 通讯作者:
    F.-J. Barthold
Remarks on different strategies for sensitivity analysis of multiscale problems in structural optimisation
结构优化中多尺度问题敏感性分析不同策略评述
  • DOI:
    10.1002/pamm.201410378
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    W. Kijanski;F.-J. Barthold
  • 通讯作者:
    F.-J. Barthold
Structural optimisation of multiscale problems based on variational sensitivity analysis
基于变分敏感性分析的多尺度问题结构优化
  • DOI:
    10.1002/pamm.201610255
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    W. Kijanski;F.-J. Barthold
  • 通讯作者:
    F.-J. Barthold
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Professor Dr.-Ing. Franz-Joseph Barthold其他文献

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