在博士論文《均勻化理論在骨力學中的應用》中,
第一章有一些作者自己的理解:1.關于epsilon的展開式子,如何關聯宏觀微觀的見攝動理論;2.y=x/epsilon的理解:假定周期Y,即RVE的尺寸與整體域相比很小,材料的特征函數應該滿足在微觀尺度變化很大,宏觀尺度變化很小。這里x對應宏觀尺度,是變化很小的量,“慢”變量,而y對應微觀尺度,變化快,“快”變量。另外的理解是對一個局部高速震蕩,整體周期的函數phi(x),如果通過變量替換y=x/epsilon,變成phi(y),其實就是對一個周期放大了來看。另外,我自己的理解,可以看做單位換算,x單位是米,y單位是毫米。
綜上,考慮函數phi的級數:phi(x,y)=phi_0(x,y)+epsilon*phi_1(x,y)+...,假設phi在大尺度x上與y無關,不含phi_0(x,y)就是phi_0(x),并且這里所有phi_i是關于x是光滑的,關于y是周期的。
第二章完全是翻譯的《A review of homogenization and topology optimization I》
第三章3.2有effective property 具體怎么算(先comsol算看看,matlab寫代碼周期太長)
在《Generating optimal topologies in structrural design using a homogenization method》(1988年,Bendoe)中,(有E^H怎么計算)
大體思路:1.作用力下的平衡問題寫成數學表達式:勢能F^epsilon(v^epsilon)的最小化問題;2.帶上標epsilon的式子都能進行關于epsilon的展開,具體見攝動理論;3.勢能F^epsilon(v^epsilon)的展開使得在epsilon->0的時候,極限為F(v_0,v_1),條件是RVE邊界的周期性,見式子(36);4.求解極限F^epsilon(v^epsilon)的最小化時,采用化為弱解形式一樣的手法,得到解{u_0,u_1}滿足的兩個條件;5.假定u_1有個展開(式子(28)),由u_0的一介導數和y的函數phai(y)相乘的項組成,類似泰勒的一介展開項,可以理解為f'(x)(x-x_0)中,y=x-x_0,y在很小的區間內,另外,同時把4中的條件1中的u_1替換掉了,使得條件1可以寫成只含宏觀項的弱解形式;6.假設phai(y)滿足一定條件(式子(29)),使得4中的條件2中的多重積分里面的積分項恒為0(簡單的交換下phai(y)的上下標,利用Einstein和性質,就能證明),據此可以解出phai(y);7.利用條件1的只含宏觀項的弱解形式,得到等效的E。
Homogenization起的作用:建立RVE的density(或者size of holes)與等效性質之間的關系;SIMP中只是簡單的認為是rho^3*E,這里每次都要做有限元的。
數學技巧:1.最小化問題化為弱解形式(利用方向導數);2.Einstein和