In questa sezione viene fornito un elenco dei problemi di convalida per Generatore di forme. Ove possibile, è importante confrontare Generatore di forme con soluzioni note o teoriche per comprendere dove può essere utilizzato in modo affidabile.
Ponte
In questo problema, lo scopo è determinare la struttura di sostegno necessaria per supportare un carico distribuito uniformemente che agisce su un'area. Come mostrato nell'immagine sottostante, sono disponibili tre vincoli di fissaggio nella parte inferiore della struttura [1].
Utilizzando Generatore di forme, è possibile modellare questa struttura come una trave con un carico distribuito uniformemente applicato alla parte superiore. I tre vincoli di fissaggio vengono applicati alla parte inferiore della trave, con uno ad ogni estremità e uno a metà lunghezza. Il risultato sottostante concorda con la soluzione pubblicata. La forma generata assume l'aspetto di una piattaforma del ponte costruita su due archi di supporto che sono in grado di trasmettere il carico di pressione e compressione ai vincoli di fissaggio.
Lavorazione di svuotamento emisferica
In questo problema, viene esaminata una lavorazione di svuotamento emisferica sottile. La lavorazione di svuotamento presenta un foro di apertura nella parte superiore, attorno al quale viene applicato un carico di pressione. Gli spostamenti y sono fissi sul bordo inferiore dell'emisfero. Gli spostamenti di x e z sono fissi intorno al foro di apertura nella parte superiore dell'emisfero [2].
Utilizzando Generatore di forme, è possibile riprodurre il risultato pubblicato. Sebbene la maggior parte dei risultati generati concordi con quelli pubblicati, alcune differenze evidenti si verificano sul bordo inferiore dell'emisfero. Nel risultato del Generatore di forme, nel punto in cui vengono applicate le condizioni del contorno rimane solo un sottile strato di materiale. I risultati pubblicati mostrano una banda di materiale molto più spessa lungo il bordo inferiore dell'emisfero. I risultati pubblicati mostrano anche una certa varianza nello spessore di questa banda di materiale, dovuta probabilmente alle condizioni del contorno della simmetria utilizzate.
Riferimenti
- Eschenauer, H.A. e Olhoff, N. (2001) "Topology Optimization of Continuum Structures," Journal of Applied Mechanics Reviews. 54(4): 372.
- Dede, L., Borden, M.J. e Hughes, T.J.R. (2012) "Isogeometric Analysis for Topology Optimization with a Phase Field Model," Archives of Computational Methods in Engineering. 19(3): 427-465.