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公开(公告)号：CN108595808A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810335482.4
申请日：2018-04-16
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种含椭圆形孔洞材料的结构宏微观协同优化方法，采用一种含椭圆形孔洞的材料单胞，使用均匀化方法计算单胞的等效弹性张量。为了实现材料孔洞与结构构型的协同设计，引入多孔材料的椭圆孔洞角度参数和结构设计域上的宏观伪密度两组独立的设计变量，通过SIMP插值模型建立设计变量与等效的多孔材料弹性张量之间的联系。在优化的过程中使用整体体积约束，以整体宏观结构刚度最大为目标，进行结构拓扑优化设计，得到设计结果。该方法将宏观结构构型和微观椭圆形孔洞角度的设计整合到一个优化模型中，得到了具有实际工程应用价值的优化结果，实现了含椭圆形孔洞材料的结构宏微观协同优化设计。
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公开(公告)号：CN108326635A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810236855.2
申请日：2018-03-21
Applicant: 西北工业大学
IPC: B23Q17/22
Abstract: 本发明提出一种基于开式整体叶盘通道插铣加工时刀具使用刃长计算方法，在工件坐标系CSW下利用分层切削与布尔运算，可计算插铣走刀去除材料时刀具所使用的刀刃长度。技术人员利用本发明可获知每一次插铣走刀去除材料时刀具所使用的刀刃长度，当插铣走刀去除材料时刀具所使用的刀刃长度值与刀具半径值相等，即说明插铣刀具下底面的中心参与了切削，与材料发生了挤压碰撞，出现这种情况的插铣刀轨应尽量避免或对其进行进一步优化。本发明对延长插铣刀具的使用寿命、提高插铣加工过程的稳定性、提高开式整体叶盘通道插铣加工后叶片型面的加工质量均有重大意义。
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公开(公告)号：CN107688696A
公开(公告)日：2018-02-13
申请号：CN201710671282.1
申请日：2017-08-08
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5095 , G06F2217/78
Abstract: 本发明公开了一种集成双程形状记忆合金的智能变形机翼协同优化设计方法，用于解决现有智能变形机翼拓扑优化设计方法实用性差的技术问题。技术方案是首先获得后缘结构所需的目标形状及气动载荷；在蒙皮选取适量观测点，将其实际位移与目标位移误差的平方和LSE作为变形精度的衡量；同时引入具有双程形状记忆效应的SMA梁作为智能驱动模块，建立SMA智能驱动模块的力学模型；通过协同优化设计方法，同时优化翼肋材料拓扑及SMA智能驱动模块的空间布局，以实现机翼整体结构的精确变形。本发明能够同时优化翼肋材料拓扑及SMA智能驱动模块空间布局，有效解决了集成SMA智能驱动模块的变形机翼总体布局设计问题，实用性好。
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公开(公告)号：CN106217131B
公开(公告)日：2017-12-22
申请号：CN201610602222.X
申请日：2016-07-27
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种攻丝过程同步误差测量方法，用于解决现有方法采用模拟同步误差而导致轴向力预测结果准确度差的技术问题。技术方案是使用一个与丝锥尺寸相近的圆柱体运行空切攻丝程序，同时测量空切攻丝过程中的主轴旋转周期和丝锥进给过程位移，对测得的位移进行离散微分，求解得到攻丝进给速度，通过进给速度和旋转周期相乘计算每转实际进给量，并将实际每转进给量与丝锥螺距相减，得到被测机床在该转速下的同步误差值。由于测出了机床的同步误差值，提高了轴向力预测结果的准确度。
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公开(公告)号：CN107491585A
公开(公告)日：2017-12-19
申请号：CN201710558821.0
申请日：2017-07-11
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种以随机位移响应方差为目标的结构拓扑优化设计方法，用于解决现有结构拓扑优化设计方法实用性差的技术问题。技术方案是采用大质量法将多点加速度转化为力施加到结构上，采用虚拟激励法将随机响应分析转换为简谐响应分析，并使用模态叠加法求解位移响应。然后在考虑频段内以结构关心位置处位移响应功率谱的方差值最小为目标，以结构体积分数为约束进行设计。相比背景技术的设计方法，本发明方法考虑以随机位移响应方差来直观衡量频响曲线的平稳性，并以此为目标进行拓扑优化设计。最终能够设计得到清晰有效的结构构型，从而能够满足工程实际中对结构随机位移响应曲线尽可能平稳的设计需求，具有极强的工程实际应用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107423489A
公开(公告)日：2017-12-01
申请号：CN201710499643.9
申请日：2017-06-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5086 , G06F17/5018
Abstract: 本发明公开了一种薄壁件铣削过程稳定性快速预测方法，用于解决现有薄壁件铣削过程稳定性预测方法速度慢的技术问题。技术方案是利用有限元分析得到工件的单元质量和单元刚度矩阵，组装得到工件整体质量和刚度矩阵。通过修改变化单元的材料系数达到结构修改的目的，最后通过模态缩减的方法计算得到结构修改后工件的动力学参数。由于通过模态缩减的方法快速求解工件在粘贴附加质量块后以及材料去除影响工件结构后的动力学参数，并且整个过程中只需建立一次有限元模型，无需重复建模，提高了薄壁件铣削过程稳定性预测的速度。
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公开(公告)号：CN107391824A
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201710558812.1
申请日：2017-07-11
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种增材制造中自支撑结构的拓扑优化设计方法，用于解决现有自支撑结构的拓扑优化设计方法实用性差的技术问题。技术方案是在实体设计区域内布置一定数目的封闭多边形孔洞，通过这些孔洞的移动、变形、融合、缩小和膨胀等行为来驱动结构的拓扑布局演变。此外，每个多边形顶点之间的相对位置被控制，使总体结构中悬空部位的倾斜角大于临界角度值，进而实现结构的自支撑。相比背景技术的设计方法，本发明的为实现结构的自支撑牺牲的柔顺度较少。此外，设计变量与单元无关，数目少、计算量少、易收敛。此外，本发明设计的结构边界光滑，内部不存在中间密度单元，有利于工程设计人员进行模型重构等后处理过程，实用性好。
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公开(公告)号：CN107220413A
公开(公告)日：2017-09-29
申请号：CN201710308664.8
申请日：2017-05-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于梯度微结构的材料/结构一体化设计方法，用于解决现有材料/结构一体化设计方法设计的结构刚度差的技术问题。技术方案是首先给定了梯度微结构的拓扑形式，并采用均匀化方法预测微结构的材料等效性能。引入控制微结构形状的梯度参数和结构设计域上的宏观伪密度两组独立的设计变量，通过SIMP插值模型建立设计变量与材料弹性常数之间的联系。在优化的过程中引入材料用量约束，以结构整体刚度为目标函数，进行结构拓扑优化得到设计结果。优化设计结果显示，在相同的40％材料使用用量情况下，结构柔顺度由背景技术的2296.8J降低到1786.6J，降低了22.2％，大幅提高了结构的刚度。
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公开(公告)号：CN106863009A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710048109.6
申请日：2017-01-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: B23Q17/09
CPC classification number: B23Q17/0952
Abstract: 本发明公开了一种基于刀杆两点变形的切削力测量方法，用于解决现有切削力测量方法实用性差的技术问题。技术方案是首先沿刀杆竖直方向选取两处位移传感器测量点，利用材料力学的理论知识计算刀具刚度。其次，使用磁力表座、辅助树脂夹具将位移传感器固定安装在选定位置处，采集刀杆上下两处测量点的变形位移。再次，将两个位移传感器采集得到的位移信号进行数据处理，得到切削力引起的刀杆上下测量点的变形，再将二者相减，得到切削力引起的刀杆下端测量点相对于上端测量点的变形量。最后，结合使用已确定的刀具刚度，即可间接获得切削力。本发明适用于高速钢、硬质合金等多种刀具，且能准确测量进给方向和进给法向两个方向的切削力，实用性好。
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公开(公告)号：CN106649933A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201610854070.2
申请日：2016-09-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5018 , G06F17/5095 , G06F2217/06 , G06F2217/46
Abstract: 本发明公开了一种基于多点约束的方向性保形拓扑优化设计方法，用于解决现有飞行器结构优化设计方法实用性差的技术问题。技术方案是在现有的飞行器结构基础上引入人工附加弱单元，人工附加弱单元的节点与变形控制区边界上的变形控制点以多点约束相连接，多点约束仅耦合被连接节点在特定保形方向上的自由度，这样只有特定保形方向上的位移传递至人工附加弱单元。以人工附加弱单元的变形能来表征局部区域在特定保形方向上的翘曲变形，同时引入材料用量约束，以结构整体刚度最大化为目标，进行结构拓扑优化。此方法能够以较小的总体刚度损失，抑制结构局部区域受载后在特定保形方向上的翘曲变形，其它方向上无需控制的翘曲变形仍然存在，实用性强。
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