Sensitivity analysis and optimization of thermo-elasto-plastic processes with applications to welding side heater design

J. Song; J.Y. Shanghvi; P. Michaleris

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Sensitivity analysis and optimization of thermo-elasto-plastic processes with applications to welding side heater design

机译：热弹塑性工艺的灵敏度分析和优化及其在焊接侧加热器设计中的应用

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A computational scheme is presented to optimize quasi-static weakly coupled thermo-elasto-plastic processes in three dimensional Lagrangian reference frames. Sensitivity formulations are developed from the radial return algorithm based thermo-elasto-plastic finite element equations using the direct differentiation method. These formulations are exemplified in the optimization of the side heaters in the transient thermal tensioning welding process for minimum residual stress. The results of the direct differentiation sensitivity analysis are validated by comparing with finite difference sensitivity calculations. Optimization is performed using the BFGS line search method.

机译：提出了一种计算方案，以优化三维拉格朗日参考系中的准静态弱耦合热弹塑性过程。灵敏度公式是使用直接微分方法从基于径向返回算法的热弹塑性有限元方程开发的。这些配方在瞬态热拉伸焊接过程中优化侧加热器以最小化残余应力的过程中得到了体现。通过与有限差分灵敏度计算进行比较，验证了直接差分灵敏度分析的结果。使用BFGS线搜索方法进行优化。

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来源
《Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering》 |2004年第44期|p.4541-4566|共26页
作者
J. Song; J.Y. Shanghvi; P. Michaleris;
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作者单位

Department of Mechanical and Nuclear Engineering, 137 Reber Building, Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, USA;

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收录信息美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类自动化基础理论;工程基础科学;
关键词
thermo-elasto-plasticity; radial return algorithm; non-linear finite element analysis; lagrangian frame; sensitivity; optimization; welding; side heater;

机译：热弹塑性;径向返回算法;非线性有限元分析;拉格朗日框架;灵敏度;优化;焊接;侧面加热器;

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