Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Global optimality in minimum compliance topology optimization of frames and shells by moment-sum-of-squares hierarchy

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F21%3A00351153" target="_blank" >RIV/68407700:21110/21:00351153 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68407700:21230/21:00351153

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1007/s00158-021-02957-5" target="_blank" >https://doi.org/10.1007/s00158-021-02957-5</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1007/s00158-021-02957-5" target="_blank" >10.1007/s00158-021-02957-5</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Global optimality in minimum compliance topology optimization of frames and shells by moment-sum-of-squares hierarchy

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The design of minimum-compliance bending-resistant structures with continuous cross-section parameters is a challenging task because of its inherent non-convexity. Our contribution develops a strategy that facilitates computing all guaranteed globally optimal solutions for frame and shell structures under multiple-load cases and self-weight. To this purpose, we exploit the fact that the stiffness matrix is usually a polynomial function of design variables, allowing us to build an equivalent non-linear semidefinite programming formulation over a semi-algebraic feasible set. This formulation is subsequently solved using the Lasserre moment-sum-of-squares hierarchy, generating a sequence of outer convex approximations that monotonically converges from below to the optimum of the original problem. Globally optimal solutions can subsequently be extracted using the Curto-Fialkow flat extension theorem. Furthermore, we show that a simple correction to the solutions of the relaxed problems establishes a feasible upper bound, thereby deriving a simple sufficient condition of global ε-optimality. When the original problem possesses a unique minimum, we show that this solution is found with a zero optimality gap in the limit. These theoretical findings are illustrated on several examples of topology optimization of frames and shells, for which we observe that the hierarchy converges in a finite (rather small) number of steps.

  • Název v anglickém jazyce

    Global optimality in minimum compliance topology optimization of frames and shells by moment-sum-of-squares hierarchy

  • Popis výsledku anglicky

    The design of minimum-compliance bending-resistant structures with continuous cross-section parameters is a challenging task because of its inherent non-convexity. Our contribution develops a strategy that facilitates computing all guaranteed globally optimal solutions for frame and shell structures under multiple-load cases and self-weight. To this purpose, we exploit the fact that the stiffness matrix is usually a polynomial function of design variables, allowing us to build an equivalent non-linear semidefinite programming formulation over a semi-algebraic feasible set. This formulation is subsequently solved using the Lasserre moment-sum-of-squares hierarchy, generating a sequence of outer convex approximations that monotonically converges from below to the optimum of the original problem. Globally optimal solutions can subsequently be extracted using the Curto-Fialkow flat extension theorem. Furthermore, we show that a simple correction to the solutions of the relaxed problems establishes a feasible upper bound, thereby deriving a simple sufficient condition of global ε-optimality. When the original problem possesses a unique minimum, we show that this solution is found with a zero optimality gap in the limit. These theoretical findings are illustrated on several examples of topology optimization of frames and shells, for which we observe that the hierarchy converges in a finite (rather small) number of steps.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10102 - Applied mathematics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GX19-26143X" target="_blank" >GX19-26143X: Neperiodické materiály vykazující strukturované deformace: Modulární návrh a výroba</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Structural and Multidisciplinary Optimization

  • ISSN

    1615-147X

  • e-ISSN

    1615-1488

  • Svazek periodika

    64

  • Číslo periodika v rámci svazku

    4

  • Stát vydavatele periodika

    DE - Spolková republika Německo

  • Počet stran výsledku

    19

  • Strana od-do

    1963-1981

  • Kód UT WoS článku

    000664407300001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85108620101