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a 199-line matlab code for pareto-optimal tracing in topology optimization
Struct Multidisc Optim (2010) 42:665–679
DOI 10.1007/s00158-010-0534-6
EDUCATIONAL ARTICLE
A 199-line Matlab code for Pareto-optimal tracing
in topology optimization
Krishnan Suresh
Received: 11 March 2010 / Revised: 7 June 2010 / Accepted: 10 June 2010 / Published online: 16 July 2010
c
Springer-Verlag 2010
Abstract The paper ‘A 99-line topology optimization code and level-set (Allaire et al. 2004; Burger et al. 2004; Wang
written in Matlab’ by Sigmund (Struct Multidisc Optim et al. 2003), now exist. If a well-defined objective can
21(2):120–127, 2001) demonstrated that SIMP-based topol- be articulated, such methods can systematically generate
ogy optimization can be easily implemented in less than insightful designs for complex engineering problems.
hundred lines of Matlab code. The published method and In this paper, we discuss a new and robust topology opti-
code has been used even since by numerous researchers mization method for multi-objective problems, based on
to advance the field of topology optimization. Inspired by the concept of topological sensitivity (Feijóo et al. 2003;
the above paper, we demonstrate here that, by exploit- Novotny et al. 2003, 2005, 2006; Belytschko et al. 2003;
ing the notion of topological-sensitivity (an alternate to Sokolowski and Zochowski 1999, 2003; Eschenauer et al.
SIMP), one can generate Pareto-optimal topologies in about 1994; Céa et al. 2000). A salient feature of the proposed
twice the number of lines of Matlab code. In other words, method is that, for compliance problems, one can trace
optimal topologies for various volume fractions can be gen- the Pareto-optimal frontier (see Fig. 1) in a computation-
erated in a hi
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