41591 Topologioptimering

2025/2026

Udbydes kun i ulige år
Kursusinformation
Topology Optimization - Theory, Methods and Applications
Engelsk
3,5
Ph.d., Fagligt fokuseret kursus
Kurset udbydes som enkeltfag
Udbydes kun i ulige år.
Campus Lyngby
1 uge (inkl. weekend) med forelæsninger og øvelser
[Kurset følger ikke DTUs normale skemastruktur]
Bedømmelse af opgave(r)/rapport(er)
Alle hjælpemidler - med adgang til internettet
bestået/ikke bestået , intern bedømmelse
Kurset er designet til ph.d.-studerende og kandidatstuderende. Fotrolighed med de grundlæggende principper i finite element metoden forudsætttes. Viden svarende til et kursus i FEM samt Matlab erfaring antages.
Maksimum: 50
Federico Ferrari , feferr@dtu.dk
Ole Sigmund , Lyngby Campus, Bygning 404, Tlf. (+45) 4525 4256 , olsi@dtu.dk
Niels Aage , Lyngby Campus, Bygning 404, Tlf. (+45) 4525 4253 , naage@dtu.dk
Casper Schousboe Andreasen , Lyngby Campus, Bygning 404, Tlf. (+45) 4525 4262 , csan@dtu.dk
Rasmus Ellebæk Christiansen , Lyngby Campus, Bygning 404, Tlf. (+45) 4525 4281 , raelch@dtu.dk
41 Institut for Byggeri og Mekanisk Teknologi
På instituttet
Maj, 2025
Tilmelding via Conference Manager (https:/​/​www.tilmeld.dk/​topology-optimization)
Overordnede kursusmål
Introduktion til og "hands-on" erfaring med topologioptimeringsmetoden
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Forstå og bruge et eksisterende topologioptimeringsprogram (88 - og 99-line Matlab koder)
  • Modificere den eksisterende kode til ændrede randbetingelser, belastninger, design domæner, osv.
  • Forstå og anvende principper for følsomhedsanalyse og udlede følsomheder for objektfunktioner
  • Gennemføre topologidesign af fleksible mekanismer
  • Forstå teorien bag matematiske programmeringsværktøjer og implementere dem i topologioptimeringskoden
  • Forstå den nyeste udvikling i de teoretiske aspekter af topologioptimeringsmetoder
  • Læse og forstå videnskabelige artikler om topologioptimering
  • Forklare den historiske baggrund for topologioptimeringsmetoden
  • Forstå nye anvendelser af topologioptimering i forskning og industrielle anvendelser
  • Implementere topologidesign af dynamiske problemer med harmonisk belastning
Kursusindhold
Kurset fokuserer på teori og praksis om topologioptimering. Emnerne omfatter:

• Designparametrisering (kompositernes homogenisering, tæthedsbaserede interpolationer, niveausæt osv.)
• Følsomhedsanalyse (direkte og tilknyttede metoder)
• Optimeringsalgoritmer (OC-metoder, matematisk programmering, konvekse tilnærmelsesskemaer, stokastisk optimering og andre metoder)
• Beregningsmæssige problemer (skaktern, filtre, robust design, parallelisering)
• Nye og fremkommende tilgange (multiscale metoder, de-homogenisering, AI/ML, kontakt)
• Anvendelser til strukturelle og multifysiske problemer (mikro- og nanosystemer, optik, bølgeudbredelsesproblemer, ikke-lineariteter, materialedesign, væskesystemer)
• Industrielle applikationer og avancerede produktionsbegrænsninger
Litteraturhenvisninger
Martin P. Bendsøe og Ole Sigmund (2003 and 2004), "Topology Optimization: Theory, Methods and Applications." Springer Verlag, 2003 or 2004, ISBN 3-540-42992-1.
Inledende læsning: Kapitel 1 og Appendix 5.1.

Christensen P. W. and Klarbring A., “An introduction to structural optimization.”, Springer Verlag (2009), ISBN 978-1-4020-8665-6
Inledende læsning: Kapitler 3, 4, og 6
Bemærkninger
Alle deltagere skal præsentere en plakat om emnet for deres ph.d. forskningsarbejde.
Sidst opdateret
02. maj, 2025