基于GPU和改进迭代法的大规模结构静力拓扑优化设计方法

作     者：尹书翰 荣晨宇 冯俊杰 钟宇 

作者机构：长沙理工大学汽车与机械工程学院湖南长沙410014 湖南信息学院计算机科学与工程学院湖南长沙410151 

基　　金：国家自然科学基金资助项目“基于静强度和动力学要求的双模量材料结构拓扑和参数优化方法研究”(编号:12171065) 中国建筑第五工程局有限公司科研项目“基于AI的多工况条件下建筑结构实用有限元分析方法研究及其分析平台开发”(编号:3030402) 

出 版 物：《科技与创新》 (Science and Technology & Innovation)

年 卷 期：2024年第7期

页      码：18-20页

摘      要：针对大规模连续体结构拓扑优化存在的计算量大、计算效率低等问题,开展了基于GPU(GraphicsProcessingUnit,图形处理单元)和改进迭代法的大规模结构静力拓扑优化方法研究。首先,为了减少结构有限元分析的迭代次数和适应病态方程系数矩阵求解,引入了新的对角线预处理器和缩比化措施;其次,基于总刚度矩阵免组装技术,结合并行迭代计算方法,研究了基于GPU和改进迭代法的结构静力拓扑优化并行计算方法;最后,完成了提出方法的并行计算核函数编码和MATLAB编程及联调验算,算例的结果表明,该方法具有重要的理论价值和工程应用前景。

主 题 词：拓扑优化 GPU并行 免组装方法 共轭梯度法 

学科分类：081203[081203] 08[工学] 0835[0835] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.15913/j.cnki.kjycx.2024.07.004

馆 藏 号：203127480...