Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "derivative" wg kryterium: Temat


Tytuł:
Electrical impedance tomography: from topology to shape
Autorzy:
Hintermuller, M.
Laurain, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/970303.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
electrical impedance tomography
inverse problem
shape derivative
topological derivative
level set method
Opis:
A level set based shape and topology optimization approach to electrical impedance tomography (EIT) problems with piecewise constant conductivities is introduced. The proposed solution algorithm is initialized by using topological sensitivity analysis. Then it relies on the notion of shape derivatives to update the shape of the domains where conductivity takes different values.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2008, 37, 4; 913-933
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Topological derivative for optimal control problems
Autorzy:
Sokołowski, J.
Żochowski, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206790.pdf
Data publikacji:
1999
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
sterowanie optymalne
asymptotic expansion
control problems
shape derivative
shape optimization
topological derivative
Opis:
The topological derivative is introduced for the extremal values of cost functionals for control problems. The optimal control problem considered in the paper is defined for the elliptic equation which models the deflection of an elastic membrane. The derivative measures the sensitivity of the optimal value of the cost with respect to changes in topology. A change in topology means removing a small ball from the interior of the domain of integration. The topological derivative can be used for obtaining the numerical solutions of the shape optimization problems.
Źródło:
Control and Cybernetics; 1999, 28, 3; 611-625
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Growth control of cracks under contact conditions based on the topological derivative of the Rice’s integral
Autorzy:
da Silva Xavier, Marcel Duarte
Novotny, Antonio André
Sokołowski, Jan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1839141.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
Rice’s integral
Griffith’s criterion
Eshelby’s tensor
topological derivative
Opis:
In the present paper we propose a simple method for dealing with growth control of cracks under contact type boundary conditions on their lips. The aim is to find a mechanism for decreasing the energy release rate of cracked components, which means increasing their fracture toughness. The method consists in minimizing a shape functional defined in terms of the Rice’s integral, with respect to the nucleation of hard and/or soft inclusions, according to the information provided by the associated topological derivative. Based on Griffith’s energy criterion, this simple strategy allows for an increase in fracture toughness of the cracked component. Since the problem is non-linear, the domain decomposition technique, combined with the Steklov-Poincaré pseudo-differential boundary operator, is used to obtain the sensitivity of the associated shape functional with respect to the nucleation of a small circular inclusion with different material property from the background. Then, the obtained topological derivatives are used to indicate the regions, where the controls should be positioned in order to solve the minimization problem we are dealing with. Finally, a numerical example is presented showing the applicability of the proposed methodology.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2019, 48, 2; 307-323
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Applying the topological derivative and the boundary element method to design of shape of the heat exchanger
Autorzy:
Freus, K.
Freus, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/122334.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
topological derivative
topological sensitivity
Laplace equation
boundary element method
heat transfer
Opis:
In this work, the topological derivative for the Laplace equation is used to solve a design problem. This derivative describes the sensitivity of the problem when a small hole is formed at an arbitrary point of the domain. The goal of this work is to design topology of the domain when the Robin condition is imposed on the holes. Physically, the holes can be construed as cooling channels. For finding the solution of the governing equation the boundary element method is applied. The final part of the paper presents the design of the heat exchanger and results of computations.
Źródło:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics; 2015, 14, 2; 5-12
2299-9965
Pojawia się w:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On the robustness of the topological derivative for Helmholtz problems and applications
Autorzy:
Leugering, Günter
Novotny, Antonio André
Sokolowski, Jan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2183490.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
topological derivative
shape optimization
inverse problems
Helmholtz problem
numerical methods
complex variables
Opis:
We consider Helmholtz problems in two and three dimensions. The topological sensitivity of a given cost function J(uɛ) with respect to a small hole Bɛ around a given point x0ɛ ∈ Bɛ ⊂ Ω depends on various parameters, like the frequency k chosen or certain material parameters or even the shape parameters of the hole Bɛ. These parameters are either deliberately chosen in a certain range, as, e.g., the frequencies, or are known only up to some bounds. The problem arises as to whether one can obtain a uniform design using the topological gradient. We show that for 2-d and 3-d Helmholtz problems such a robust design is achievable.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2022, 51, 2; 227--248
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A new approach for simultaneous shape and topology optimization based on dynamic implicit surface function
Autorzy:
Guo, H.
Zhao, K.
Wang, M. Y.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/970141.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
optymalizacja topologiczna
pochodna topologiczna
topology optimization
implicit
surface function
topological derivative
level set
Opis:
In the present paper, a new approach for structural topology optimization based on dynamic implicit surface function (DISF) is proposed. DISF is used to describe the shape/topology of a structure, which is approximated in terms of the nodal values. Then, a relationship is established between the element stiffness and the values of the implicit surface function on its four nodes. In this way and with some non-local treatments of the design sensitivities, not only the shape derivative but also the topological derivative of the optimal design can be incorporated in the numerical algorithm in a unified way. Numerical experiments demonstrate that by employing this approach, the computational efforts associated with DISF (and level set) based algorithms can be diminished. Clear optimal topologies and smooth structural boundaries free from any sign of numerical instability can be obtained simultaneously and efficiently.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2005, 34, 1; 255-282
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of finite variations to topology and shape optimization of 2D structures
Zastosowanie modyfikacji skończonych w optymalizacji topologii i kształtu konstrukcji dwuwymiarowych
Autorzy:
Bojczuk, D.
Sztebelak, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280313.pdf
Data publikacji:
2006
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
2D structures
optimal topology and shape
topological derivative
finite modification
structure evolution
Opis:
The method of simultaneous topology and shape optimization of 2D structures by finite topology modification is presented in the paper. Both, structures in a plane state of stress and bending Kirchhoff's plates are analyzed here. Conditions for the introduction of finite topology modification based on the topological derivative are specified. When the respective condition is satisfied, finite holes and finite variations of existing boundaries are introduced into the structure. Next, standard shape optimization of new holes and variable boundaries is performed. Two basic types of modification are considered here, namely the introduction of holes of a prescribed size and shape and the introduction of holes of an unknown size and shape together with the introduction of finite changes of other boundaries. A heuristic algorithm for optimal design of topology and shape is proposed in the paper. Illustrative examples confirm applicability of the proposed approach.
W pracy rozpatrywana jest metoda jednoczesnej optymalizacji topologii i kształtu konstrukcji dwuwymiarowych przy użyciu skończonych modyfikacji topologii. Rozważania dotyczą zarówno konstrukcji tarczowych pracujących w płaskim stanie naprężenia, jak i płyt Kirchhoffa pracujących w stanie zgięciowym. Przy wykorzystaniu pochodnej topologicznej wyprowadzono warunki wprowadzania skończonych modyfikacji topologii. Gdy spełniony jest odpowiedni warunek modyfikacji, do konstrukcji wprowadzane są otwory o skończonych wymiarach oraz ewentualnie skończone modyfikacje pozostałych brzegów. Następnie wykonywana jest standardowa optymalizacja kształtu otworów i brzegów zewnętrznych. Analizowane są dwa podstawowe typy modyfikacji, a mianowicie wprowadzanie otworów o zadanej wielkości i kształcie oraz wprowadzanie otworów o nieznanej wielkości i kształcie wraz z ewentualną skończoną zmianą pozostałych brzegów. W pracy sformułowano odpowiedni algorytm heurystyczny optymalizacji topologii i kształtu rozpatrywanych konstrukcji. Przedstawione przykłady ilustracyjne potwierdzają przydatność zaproponowanego podejścia.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2006, 44, 2; 323-349
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optimal design of bar structures with their supports in problems of stability and free vibrations
Autorzy:
Bojczuk, D.
Rębosz-Kurdek, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279197.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
buckling load
natural vibration frequency
optimal layout of supports
topological derivative
finite topology modification
Opis:
The problem of maximization of the buckling load and the problem of maximization of the natural vibration frequency under a condition imposed on the global cost is discussed. Cross-sectional areas of bar structures and number of elastic supports, their positions and stiffnesses (or the number and positions of rigid supports) are selected as design parameters. The proposed here algorithm of optimization of bar structures with their supports is applied for analysis of some optimization problems. Illustrative examples confirm applicability of the proposed approach.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2014, 52, 2; 533-546
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Topological derivative - theory and applications
Pochodna topologiczna - teoria i zastosowania
Autorzy:
Szulc, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/407932.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Tematy:
topological derivative
shape optimization
electrical impedance tomography
pochodna topologiczna
optymalizacja kształtu
elektryczna tomografia impedancyjna
Opis:
The paper is devoted to present some mathematical aspects of the topological derivative and its applications in different fields of sciences such as shape optimization and inverse problems. First the definition of the topological derivative is given and the shape optimization problem is formulated. Next the form of the topological derivative is evaluated for a mixed boundary value problem defined in a geometrical domain. Finally, an example of an application of the topological derivative in the electric impedance tomography is presented.
W pracy przedstawiono matematyczne aspekty dotyczące pochodnej topologicznej oraz jej zastosowań w różnych dziedzinach nauki, takich jak optymalizacja kształtu czy problemy odwrotne. W pierwszej części podano nieformalna˛ definicje˛ pochodnej topologicznej oraz sformułowano problem optymalizacji kształtu. Następnie wyprowadzono postać pochodnej topologicznej dla mieszanego problemu brzegowego. W ostatniej części przedstawiono przykład zastosowania pochodnej topologicznej dla problemu elektrycznej tomografii impedancyjnej.
Źródło:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska; 2015, 1; 7-13
2083-0157
2391-6761
Pojawia się w:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Shape and topology optimization of distributed parameter systems
Autorzy:
Sokołowski, J.
Żochowski, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206802.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
shape optimization
topological derivative
asymptotic analysis
singularly perturbed geometrical domains
asymptotic expansion of energ functional
Opis:
The energy functional for an elliptic boundary value problem in two spatial dimensions is considered. The variations of shape functional resulting from the small shape-topological domain perturbations with the holes and inclusions in elastic body are determined. The exact representation of solutions to the boundary value problem is exploited for the purposes of asymptotic analysis. To this end the perturbed solutions of the boundary value problem are Expressem as the minimizers of perturbed energy functionals. The proposed method of asymptotic analysis results in the double asymptotic expansions, with respect to the size of a hole and to the contrast parameter of an inclusion with respect to the matrix, of solutions to the boundary value problems as well as of the associated energy functional. The shape sensitivity analysis of the energy functional with respekt of the boundary variations of an inclusion is performed. The further asymptotic analysis allows for the limit passage with the size of inclusion to zero. In this way the topological derivative of the energy functional is obtained. The proposed analysis can be used in the shape and topology optimum design for elastic bodies governed by the stationary as well as by the time dependent elasticity boundary value problems in the framework of selfadjoint extensions of elliptic operators.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2013, 42, 1; 217-226
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optimal internal dissipation of a damped wave equation using a topological approach
Autorzy:
Münch, A
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907858.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
projektowanie kształtu
równanie falowe
pochodna topologiczna
shape design
wave equation
level set
topological derivative
numerical viscosity
Opis:
We consider a linear damped wave equation defined on a two-dimensional domain [...], with a dissipative term localized in a subset [...]. We address the shape design problem which consists in optimizing the shape of [...] in order to minimize the energy of the system at a given time T. By introducing an adjoint problem, we first obtain explicitly the (shape) derivative of the energy at time T with respect to the variation in [...]. Expressed as a boundary integral on [...], this derivative is then used as an advection velocity in a Hamilton-Jacobi equation for shape changes. We use the level-set methodology on a fixed working Eulerian mesh as well as the notion of the topological derivative. We also consider optimization with respect to the value of the damping parameter. The numerical approximation is presented in detail and several numerical experiments are performed which relate the over-damping phenomenon to the well-posedness of the problem.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2009, 19, 1; 15-37
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Topological derivative for linear elastic plate bending problems
Autorzy:
Novotny, A. A.
Feijoo, R. A.
Padra, C.
Taroco, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/970132.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
pochodna topologiczna
analiza wrażliwości kształtu
sformułowanie wariacyjne
zginanie płyty
topological derivative
shape sensitivity analysis
variational formulation
plate bending
Opis:
This study concerns the application of the Topological-Shape Sensitivity Method as a systematic procedure to determine the Topological Derivative for linear elastic plate bending problems within the framework of Kirchhoff's kinematic approach. This method, based on classical Shape Sensitivity Analysis, leads to a constructive procedure to obtain the Topological Derivative. Utilising the well known terminology of structural optimization, we adopt, the total potential strain energy as the cost function and the equilibrium equation as the constraint. Variational formulation as well as the direct differentiation method are used to perform the shape derivative of the cost function. Finally, in order to obtain a uniform distribution of bending moments in several plate problems, the Topological Derivative was approximated, by the Finite Element Method, and used to find the best place to insert holes. A simple hard-kill like topology algorithm, which furnishes satisfactory qualitative results in agreement with those reported in the literature, is also shown.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2005, 34, 1; 339-361
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Topological derivatives for semilinear elliptic equations
Autorzy:
Iguernane, M.
Nazarov, S. A.
Roche, J. R.
Sokolowski, J.
Szulc, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907655.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
optymalizacja kształtu
pochodna topologiczna
nierówność wariacyjna
analiza asymptotyczna
shape optimization
topological derivative
level set method
variational inequality
asymptotic analysis
Opis:
The form of topological derivatives for an integral shape functional is derived for a class of semilinear elliptic equations. The convergence of finite element approximation for the topological derivatives is shown and the error estimates in the L [...] norm are obtained. The results of numerical experiments which confirm the theoretical convergence rate are presented.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2009, 19, 2; 191-205
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A level set method in shape and topology optimization for variational inequalities
Autorzy:
Fulmański, P.
Laurain, A.
Scheid, J. F.
Sokołowski, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/929713.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
optymalizacja kształtu
pochodna topologiczna
nierówność wariacyjna
analiza asymptotyczna
shape optimization
topological derivative
level set method
variational inequality
asymptotic analysis
Opis:
The level set method is used for shape optimization of the energy functional for the Signorini problem. The boundary variations technique is used in order to derive the shape gradients of the energy functional. The conical differentiability of solutions with respect to the boundary variations is exploited. The topology modifications during the optimization process are identified by means of an asymptotic analysis. The topological derivatives of the energy shape functional are employed for the topology variations in the form of small holes. The derivation of topological derivatives is performed within the framework proposed in (Sokołowski and Żochowski, 2003). Numerical results confirm that the method is efficient and gives better results compared with the classical shape optimization techniques.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2007, 17, 3; 413-430
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A design of an optimal shape of domain described by NURBS curves using the topological derivative and boundary element method
Autorzy:
Freus, K.
Freus, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/122807.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
Laplace equation
boundary element method
topological derivative
NURBS curves
równanie Laplace'a
metoda elementów brzegowych
pochodna topologiczna
krzywa NURBS
Opis:
The aim of this paper is to create an optimal shape of the 2D domain that is described by the Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) curves. This work presents a method based on the topological derivative for the Laplace equation that determines the sensitivity of a given cost function to the change of its topology. As a numerical approach, the boundary element method is considered. To check the effectiveness of the proposed approach, the example of computations was carried out.
Źródło:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics; 2017, 16, 2; 67-76
2299-9965
Pojawia się w:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies