Computational Acceleration of Topology Optimization Using Deep Learning

Applied Sciences, 2022

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/app13010479
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Topology optimization is a computationally expensive process, especially when complicated designs are studied, and this is mainly due to its finite element analysis and iterative solvers incorporated into the algorithm. In the current work, we investigated the application of deep learning methods to computationally accelerate topology optimization. We tested and comparatively analyzed three types of improved neural network models using three different structured datasets and achieved satisfactory results that allowed for the generation of topology optimized structures in 2D and 3D domains. The results of the studies show that the improved Res-U-Net and U-Net are reliable and effective methods among deep learning approaches for the computational acceleration of topology optimization problems. Moreover, based on the results, it is evaluated that Res-U-Net gives better results than U-Net for higher iterations. We also showed that the proposed CNN method is highly accurate and required much less training time compared to existing methods.