公开(公告)号：CN116522499B

公开(公告)日：2024-09-03

申请号：CN202310490123.7

申请日：2023-05-04

Applicant: 北京理工大学 ,  陈立光

Inventor： 白影春 ,  陈嘉玉 ,  黄程翔 ,  陈立光

IPC: G06F30/15 ,  G06F30/23 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明提供了一种基于薄壁‑点阵填充结构的车身前端结构设计方法，其特征在于：包括：步骤1：针对新能源汽车前端结构，根据可布置空间确定设计域和非设计域，建立典型的载荷工况进行载荷施加；步骤2：采用柔度加权的方法将求解多目标拓扑优化问题转变为求解单目标优化问题，利用求解器进行多工况拓扑优化求解；步骤3：车身前端结构的拓扑优化结果进行结构的重构设计；步骤4：构建基于薄壁‑点阵填充结构的实体单元模型和梁‑壳复合单元模型；步骤5：利用有限元方法进行仿真性能验证，进行结构重构设计的变形模式分析。该方法结合增材制造工艺实现了薄壁‑点阵填充结构的一体化设计与制造，并提出了与模型相对应的高精度仿真建模方法。

公开(公告)号：CN114492144B

公开(公告)日：2023-09-12

申请号：CN202210248651.7

申请日：2022-03-14

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 白影春 ,  刘康 ,  姚寿文 ,  黄程翔

IPC: G06F30/23 ,  G06F30/18 ,  G06F111/04

Abstract: 本发明涉及一种考虑模态频率的壳填充结构拓扑优化方法，步骤如下：步骤1：确定设计区域和非设计区域，将模态频率作为优化目标或约束条件，建立优化问题的数学模型；步骤2：通过两步PDE滤波和Heaviside投影操作，获得密度场和空间梯度场；步骤3：组装插值函数，得到设计域内的弹性模量和质量密度；步骤4：进行有限元分析；步骤5：通过模态追踪技术选择目标模态；步骤6：进行灵敏度分析；步骤7：更新设计变量，如将模态频率作为优化问题的约束条件，则额外引入移频约束策略；步骤8：满足收敛条件时，迭代停止，否则重复步骤2至步骤7。本发明不仅实现壳填充结构的一体化设计，还将模态频率作为优化目标或约束条件的设计指标。

公开(公告)号：CN116522499A

公开(公告)日：2023-08-01

申请号：CN202310490123.7

申请日：2023-05-04

Applicant: 北京理工大学 ,  陈立光

Inventor： 白影春 ,  陈嘉玉 ,  黄程翔 ,  陈立光

IPC: G06F30/15 ,  G06F30/23 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明提供了一种基于薄壁‑点阵填充结构的车身前端结构设计方法，其特征在于：包括：步骤1：针对新能源汽车前端结构，根据可布置空间确定设计域和非设计域，建立典型的载荷工况进行载荷施加；步骤2：采用柔度加权的方法将求解多目标拓扑优化问题转变为求解单目标优化问题，利用求解器进行多工况拓扑优化求解；步骤3：车身前端结构的拓扑优化结果进行结构的重构设计；步骤4：构建基于薄壁‑点阵填充结构的实体单元模型和梁‑壳复合单元模型；步骤5：利用有限元方法进行仿真性能验证，进行结构重构设计的变形模式分析。该方法结合增材制造工艺实现了薄壁‑点阵填充结构的一体化设计与制造，并提出了与模型相对应的高精度仿真建模方法。

公开(公告)号：CN114492144A

公开(公告)日：2022-05-13

申请号：CN202210248651.7

申请日：2022-03-14

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 白影春 ,  刘康 ,  姚寿文 ,  黄程翔

IPC: G06F30/23 ,  G06F30/18 ,  G06F111/04

Abstract: 本发明涉及一种考虑模态频率的壳填充结构拓扑优化方法，步骤如下：步骤1：确定设计区域和非设计区域，将模态频率作为优化目标或约束条件，建立优化问题的数学模型；步骤2：通过两步PDE滤波和Heaviside投影操作，获得密度场和空间梯度场；步骤3：组装插值函数，得到设计域内的弹性模量和质量密度；步骤4：进行有限元分析；步骤5：通过模态追踪技术选择目标模态；步骤6：进行灵敏度分析；步骤7：更新设计变量，如将模态频率作为优化问题的约束条件，则额外引入移频约束策略；步骤8：满足收敛条件时，迭代停止，否则重复步骤2至步骤7。本发明不仅实现壳填充结构的一体化设计，还将模态频率作为优化目标或约束条件的设计指标。