这项研究致力于制定有限菌株非局部弹性拓扑拓扑优化。在原始问题中,我们采用标准的超弹性本构定律和voce硬化定律来描述弹性塑性响应,而后者通过微态正则化增强了弹性响应,以解决有限元方法或基于网格的方法的网格依赖性问题。对于优化问题,目标函数通过将其编写为多个子功能的总结来适应多个目标。采用连续的伴随方法来制定伴随问题;因此,相应的管理方程式以连续的方式编写,例如原始问题。因此,这些方程与使用的离散方法无关,并且可以将其实施到各种模拟方法中。此外,将派生的灵敏度取代为反应 - 扩散方程,以实现设计变量的更新。提供了单材料(Ersatz和真正的材料)和两种物质(矩阵和包含材料)拓扑优化,以证明配方的希望和性能。尤其是,我们讨论应将材料参数的值赋予ersatz材料的哪些值,材料非线性如何影响优化结果以及优化趋势如何通过给出目标函数权重的不同值来改变。
岩土技术和地理环境工程中的地下水流量问题涉及解决pde的部分微分方程的解决方案。必须为所有“有限元素”求解PDE,当组合时形成“连续性”(或问题的几何形状)。以数学形式表达的地下水流理论包含材料的物理行为(例如,本构定律)和物理学的保守定律(即能量保护)。许多材料(尤其是不饱和土壤)的物理行为是非线性的,因此,PDE在特征上变为非线性。众所周知,非线性PDE的解决方案可以为数值建模带来挑战。理论手册的目的是为用户提供有关PDE的理论表述以及解决方案中使用的数值方法的详细信息。理论手册的目的不是提供与地下水流有关的所有理论的详尽摘要。相反,目的是清楚地描述地下水软件中使用的理论的细节。通用有限元求解器解决了地下水流的部分微分方程。求解器算法已经实施了可以容纳线性和高度非线性PDE的尖端数值解决方案技术。解决方案技术利用自适应时间步骤算法和自动设计的网格生成。这些高级数值技术的应用对于解决高度非线性和复杂问题特别有价值。最常见的是,土壤连续体的不饱和土壤部分带来了非线性土壤行为。高级求解器使得对于以前无法解决的许多问题获得了融合和准确的解决方案。解决方案过程的主要属性如下:
我在米兰理工大学获得了航空航天工程学士学位,随后于 2012 年获得了空间工程专业硕士学位,论文内容是形状记忆合金 (SMA) 在光学支撑系统中的应用,论文的数值和实验研究与意大利国家研究委员会 (CNR) 的 IENI 研究所(现 ICMATE 研究所)和国家天体物理研究所 (INAF) 下属的布雷拉天文台 (OAB) 合作完成。随后,我获得了航空航天工程博士学位,通过优化基于 NiTi 合金的执行器有限元建模的本构定律,深入研究了 SMA,从而获得了对材料热力学机制和技术设计方面(尤其是执行机构)的全局视野。在攻读博士学位期间,我在德国的 iMSL(智能材料系统实验室)工作了一段时间,与一支在形状记忆合金执行器的设计和控制方面拥有丰富专业知识的团队一起工作。在随后的几年里,我在航空航天科学与技术系(DAER)工作,先是担任研究员,现在担任技术人员,我将研究领域扩展到其他类别的智能材料 - 特别是光纤传感器 - 以及一般的智能结构,除了研究传感/驱动机制外,还研究与先进复合材料相关的方面以及复合结构中智能元件的嵌入技术。
虽然在生理和病理条件下对心室机电进行了广泛的研究,但最近才解决了四腔心脏模型。但是,大多数作品但是忽略了心房收缩。的确,作为心房的特征是复杂的解剖结构和受心室功能强烈影响的生理学,开发了能够捕获生理心房功能和房屋相互作用的计算模型非常具有挑战性。在本文中,我们提出了整个人心脏的生物物理详细机电模型,该模型考虑了心房和心室收缩。我们的模型包括:(i)解剖上准确的全心几何形状; (ii)全面的心肌纤维建筑; (iii)活性力产生的生物物理详细微观模型; (iv)循环系统的0D闭环模型与心脏的机械模型完全耦合; (v)不同核心模型之间的基本相互作用,例如机械电气反馈或纤维拉伸和纤维拉伸速率反馈; (vi)每个心脏区域的特定本构定律和模型参数。,我们提出了一个有效的分离间隔式跨性别的方案,其中包括一种计算有效的策略来处理非导电区域。我们还提出了扩展最新的稳定技术 - 关于循环和纤维拉伸速率的反馈 - 全心全意,这证明了它们在四腔场景中获得稳定配方的关键。©2023作者。由Elsevier B.V.我们能够在压力 - 体积环,压力,体积和通量的时间演化以及三维心脏变形方面重现所有心脏腔室的健康心脏功能,并在心排血管磁共振的参考范围内具有体积指数。我们还表明了考虑心房收缩,纤维拉伸速率反馈和提出的稳定技术的重要性,通过比较模型中有和没有这些特征的结果。尤其是,我们表明,由于其所带来的数值挑战,纤维拉伸速率反馈通常被忽略,在体内弹出的血液中弹出的血液中起着基本作用。所提出的模型代表了IHEART ERC项目的最新机电模型 - 一种用于模拟心脏功能的综合心脏模型 - 这是迈向建立基于物理学的人类心脏数字双胞胎的基本步骤。这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。