در این آموزش استفاده از بهینه‌سازی توپولوژی در آکوستیک معرفی می‌شود. هدف از بهینه‌سازی یافتن توزیع بهینۀ مواد (جامد یا هوا) در یک دامنۀ طراحی معین -در اینجا آب‌بندی یک اتاق دوبعدی- است که میانگین فشار صدا را در یک منطقۀ هدف به حداقل می‌رساند. بهینه‌سازی برای یک فرکانس واحد انجام می‌شود. طراحی بهینۀ توپولوژی بیشتر به یک هندسه تبدیل شده و نتایج بهینه‌سازی با استفاده از مرزهای سخت صدای واقعی تأیید می‌شود.

این برنامه چگونگی استفاده از قابلیت‌های بهینه‌سازی کامسول را برای توسعۀ خودکار طرح‌های جدید با رضایت از محدودیت‌های طراحی حساس نشان می‌دهد. این مدل هندسۀ بلندگوی ساده را بهینه می‌کند. نمونه‌هایی از محدودیت‌ها می‌تواند شامل شعاع بلندگو یا حداقل فشار صوتی قابل دستیابی باشد.

در سیستم‌های پیچیدۀ مکانیکی، یافتن یک راه حل بهینه (یا حتی به اندازۀ کافی خوب) فقط از طریق بینش مهندسی یا رویه‌های آزمایش و خطا می‌تواند چالش برانگیز باشد. سپس استفاده از روش‌های بهینه‌سازی ریاضی می‌تواند مسیری کارآمد برای طراحی بهتر باشد.

تصور کنید که شما در حال طراحی یک قاب دوچرخۀ کوهستانی سبک هستید که باید در جعبه‌ای با اندازۀ مشخص قرار گیرد و وزن آن بیش از ۸ کیلوگرم نباشد. با توجه به اینکه بارهای موجود بر روی دوچرخه را می‌دانید، می‌توانید با توزیع مواد موجود ضمن رسیدن به حداکثر سختی قاب، به این مهم دست پیدا کنید. به این ترتیب شما بهینه‌سازی توپولوژی قاب را به عنوان یک مسألۀ توزیع مواد فرمول‌بندی کرده‌اید.

این آموزش نحوۀ محاسبۀ راه حل حالت پایدار تناوبی از یک مسألۀ مدل غیرخطی را با استفاده از یک حل‌کنندۀ بهینه‌سازی نشان می‌دهد. حل‌کننده شرایط ابتدایی را در ابتدای دوره اصلاح کرده تا در پایان دوره با محلول مطابقت داشته باشد.

این برنامه چگونگی استفاده از قابلیت‌های بهینه‌سازی کامسول را برای توسعۀ خودکار طرح‌های جدید با رضایت از محدودیت‌های طراحی حساس نشان می‌دهد. این مدل هندسۀ بلندگوی ساده را بهینه می‌کند. نمونه‌هایی از محدودیت‌ها می‌تواند شامل شعاع بلندگو یا حداقل فشار صوتی قابل دستیابی باشد.

این برنامه مسائل معیار دوبعدی مختلف را که نشان‌دهندۀ جوانب مثبت و منفی بهینه‌سازی است، حل می‌کند.

این ارائه نحوۀ استفاده از ماژول بهینه‌سازی برای متناسب کردن منحنی مدل مواد با داده‌های آزمایشی را نشان می‌دهد. این بر اساس نمونه مدل ماده مونی-ریولین مافوق ارتجاعی است که در راهنمای کاربران مکانیک ساختاری آورده شده است.

لوله‌های امپدانس برای تخمین مقاومت ظاهری سطح نمونه‌های مختلف استفاده می‌شود، به عنوان مثال، یک لایه از مواد متخلخل که برای عایق‌بندی صدا استفاده می‌شود. این مدل نشان می‌دهد که چگونه می‌توان پنج پارامتر ماده از مدل جانسون-چامپو-آلارد را از فشار در دو میکروفن اندازه‌گیری تخمین زد. این مدل شامل یک مطالعۀ اولیه است که داده‌های اندازه‌گیری مصنوعی را تولید می‌کند. قبل از ارسال، سر و صدا به داده‌ها اضافه می‌شود.

این مدل توزیع بهینۀ مواد را در قلابی مورد مطالعه قرار می‌دهد که نسبت به صفحۀ z متقارن بوده و از یک مادۀ الاستیک خطی با ساختار فولادی تشکیل شده است. این روی دو مورد بار لبه‌ای توزیع‌شده قرار داده شده است: یکی در نوک قلاب و دیگری در امتداد منحنی داخلی پایین آن. هندسه به عنوان یک دنبالۀ هندسی وارد می‌شود.

این مثال اصول اولیه در چگونگی بهینه‌سازی اشکال با استفاده از کامسول مالتی‌فیزیک را نشان می‌دهد. توضیحات بیشتر دربارۀ پدیده و روند مدل‌سازی را می‌توان در پست وبلاگ “طراحی سازه‌های جدید با بهینه‌سازی شکل” مشاهده کرد.

در جریان روغن عبوری از طریق خط لوله، گرما به دلیل کار نیروهای اصطکاک داخلی در سیال آزاد می‌شود. با داشتن عایق‌بندی خوب لوله، این گرمای تولید شده می‌تواند برای جلوگیری از پیش‌گرم‌شدن روغن استفاده شود، علیرغم اینکه قرار است در مسافت های طولانی در محیط سرد منتقل شود.