Structures under Multiple Design-Dependent Loads: Topology Optimization Enabled by Load Thresholding and Sensitivity Scaling
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Topology optimization of structures subjected to both design-independent loads, such as point forces and constant elevated temperatures, and design-dependent loads, including distributed temperature and pressure abound. However, fewer studies have addressed the optimization of structures when multiple design-dependent load cases interact. This study focuses on optimizing a rotating structure subject to an elevated temperature distribution and a point force. Firstly, we establish theoretical frameworks for thermoelastic stress loads, steady-state heat transfer, and rotational inertia loads. Secondly, we introduce the concept of load thresholding for managing complex load conditions. Thirdly, we develop a weighted multi-objective topology optimization framework and perform sensitivity analysis for a combination of design-dependent loads (centrifugal and thermoelastic stress loads) and design-independent point force. To enhance numerical stability, we incorporate scale factors into the consolidated sensitivity equation. Our results demonstrate that the adoption of load thresholding, sensitivity scaling, and reduced weight factors (typically below 0.5) for TSLs and centrifugal loads not only reduces numerical instabilities but also yields structures with lower compliance values and more distinctive topologies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».