公开(公告)号：CN110008552A

公开(公告)日：2019-07-12

申请号：CN201910233120.9

申请日：2019-03-26

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 叶红玲 ,  史雪松 ,  李博文 ,  张洋

IPC: G06F17/50

Abstract: 考虑材料粘弹性的簧片式空间可展开结构快速建模分析与优化方法，适用连接卫星太阳能帆板的铰链设计。包含:建立考虑粘弹性的簧片单元的有限元模型；建立Maxwell粘弹性模型，利用Prony级数描述材料的粘弹性性质，实现考虑材料粘弹性的簧片单元的建模与仿真分析；提取簧片单元弯曲折叠过程中的弯矩随转角变化曲线，建立以稳态弯矩为目标，以簧片单元的长度、截面半径和截面圆心角为设计变量，以最大应力为约束的优化模型；采用拉丁超立方抽样方法，基于响应面方法，拟合响应面方程，获得稳态弯矩的显式表达式；采用序列二次规划算法，对优化模型进行求解计算获得最优化结果。本发明简便可行，提高了工作效率，节省了设计成本。

公开(公告)号：CN109726484A

公开(公告)日：2019-05-07

申请号：CN201811643986.9

申请日：2018-12-30

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 叶红玲 ,  戴宗杰 ,  王伟伟 ,  苏鹏飞 ,  隋允康

IPC: G06F17/50

Abstract: 本发明公开一种基于独立连续映射法的多材料连续体结构拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)确定连续体结构设计参数：包括设计域尺寸、结构边界条件，实际承载工况；(2)建立优化模型：包括优化目标、位移约束条件及收敛准则初始预设条件的确定。(3)建立独立拓扑变量同约束条件和优化目标之间的关系，将优化方程进行标准化处理；(4)对优化方程进行求解，并基于设定的迭代循环体系及收敛条件，对优化列式进行更新；(5)优化结果的输出，获得多材料结构最优拓扑构型、结构重量分数迭代曲线。本发明给出了一种实用的多材料连续体结构设计方法，在满足结构位移约束条件下，以结构重量最轻为目标。在工程实际中有重要意义。

公开(公告)号：CN105787170B

公开(公告)日：2019-02-26

申请号：CN201610103892.7

申请日：2016-02-26

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 叶红玲 ,  胡腾 ,  赵春华 ,  肖燕妮

IPC: G06F17/50

Abstract: 一种基于全因子试验的组合簧片式空间可展结构优化设计方法，建立组合簧片式空间可展结构的几何模型；建立组合簧片式空间可展结构的有限元模型；基于Abaqus软件进行非线性有限元分析，得到结构的应变能和最大应力；建立保证结构驱动性能下结构最大应力最小的优化模型；基于响应面方法，构造目标函数和约束函数的响应面，实现约束和目标函数的显式化，并对拟合精度进行检验；采用遗传算法进行求解，得到最优结果。本方法大大简化了结构的非线性有限元分析过程，采用全因子实验设计方法构造目标函数和约束函数的响应面模型，实现了准确的分析和快速的优化，缩短了结构设计周期，提高了工作效率，节省了设计成本。

公开(公告)号：CN116244997A

公开(公告)日：2023-06-09

申请号：CN202310266051.8

申请日：2023-03-13

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 叶红玲 ,  申文杰 ,  王伟伟 ,  田福威

IPC: G06F30/23 ,  G06F30/15 ,  G06F30/17 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种具有声子带隙的轻量化吸能减振多功能点阵结构的优化设计方法，包括:基于独立连续映射法拓扑优化设计新的轻量化拓扑构型；重构拓扑构型为参数化结构，结合手性结构将其旋转为具有声子带隙的三维胞元结构；建立胞元结构的有限元模型，对胞元的压缩过程、模态和带隙进行仿真分析；建立以胞元结构几何参数为设计变量，以最大内能为优化目标，以一阶固有频率为约束的参数优化模型；基于响应面方法建立内能和一阶固有频率关于设计变量的代理模型；采用非线性二次规划算法进行参数优化模型求解获得胞元最优参数。本发明所述方法可高效率设计轻量化多功能点阵结构，缩短结构设计周期，提高了工作效率，节省了设计成本，对航空航天等领域轻量化吸能减振点阵结构的设计具有十分重要的应用价值。

公开(公告)号：CN114091124A

公开(公告)日：2022-02-25

申请号：CN202111263692.5

申请日：2021-10-26

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 叶红玲 ,  张行 ,  魏南 ,  隋允康

IPC: G06F30/10 ,  G06F30/23 ,  G16C60/00 ,  G06F111/04 ,  G06F111/06 ,  G06F119/08

Abstract: 一种基于拓扑优化设计的负热膨胀超材料夹芯板的制备方法包括以下步骤：(1)建立负热膨胀超材料夹芯板总体结构模型；(2)建立用于夹芯板填充的超材料基结构有限元模型；(3)输入基本材料参数，约束值及超材料基结构有限元模型；(4)计算超材料的等效热膨胀系数与等效弹性模量的值及相应偏导数；(5)建立显式化优化模型，并通过线性规划求解；(6)判断是否满足等效热膨胀系数收敛精度，若不满足返回第四步；若满足，则反演最优连续拓扑变量直到满足等效弹性模量要求，获得最优拓扑结构；(7)对填充超材料建模，在夹板之间填入周期阵列的负热膨胀超材料，组成负热膨胀夹芯板。本发明具有更多的设计自由度和更好的性能。

公开(公告)号：CN108446415B

公开(公告)日：2021-08-06

申请号：CN201711399125.6

申请日：2017-12-22

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 文聘 ,  叶红玲 ,  刘东来 ,  杨庆生

IPC: G06F30/20 ,  G06F119/14 ,  G06F113/26

Abstract: 本发明提供一种适用于涂层粒子复合材料考虑几何随机分布的鲁棒设计方法，以确保复合材料在制造制备过程中的可靠性。主要步骤如下：(1)选取一个涂层材料的微观结构模型；(2)引入随机变量建立考虑几何随机分布的计算模型；(3)多尺度分析求得材料杨氏模量、剪切模量和强度指标，并采用响应面法进行参数敏感分析；(4)一种具体涂层粒子复合材料鲁棒设计的数值模拟。本发明为工程实际中涂层粒子复合材料的发展提供可靠理论基础，并可节省设计成本。

公开(公告)号：CN113158519A

公开(公告)日：2021-07-23

申请号：CN202110374712.X

申请日：2021-04-08

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 叶红玲 ,  王振祺 ,  王秀华 ,  申文杰

IPC: G06F30/23 ,  G06F119/14

Abstract: 一种基于响应面方法的折纸超结构多目标优化设计方法包含:建立折纸超结构的有限元模型；对折纸超结构的面外准静态压缩过程进行仿真分析，并提取面外压缩过程中载荷和能量随位移的变化曲线，分别获得初始峰值力和比吸能；在此基础上，利用主次影响因素分析方法，获得重要影响几何参数，降低模型的复杂程度；建立以初始峰值力和比吸能为优化目标，以边长比、展开角度和厚度为设计变量，以几何尺寸为约束的优化模型；采用拉丁超立方试验设计方法获取样本点，基于响应面方法，拟合目标函数的响应面模型，获得初始峰值力与比吸能的显式表达式；采用改进的非支配排序遗传算法，对多目标优化模型进行求解计算获得最优化结果。本发明提高效率节省成本。

公开(公告)号：CN110046424A

公开(公告)日：2019-07-23

申请号：CN201910292322.0

申请日：2019-04-12

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 叶红玲 ,  苏鹏飞 ,  王伟伟 ,  戴宗杰 ,  隋允康

IPC: G06F17/50

Abstract: 一种基于全局化求解策略的疲劳结构拓扑优化设计方法涉及结构中材料的布局设计，适用于考虑疲劳特性的结构初始概念设计。本发明包括以下步骤：(1)建立基结构有限元模型；(2)输入疲劳拓扑优化参数，形成优化模型；(3)初始化变量并获取基结构信息；(4)对结构进行疲劳分析，并提取分析结果；(5)引入过滤函数，实现对优化模型的显式化；(6)对优化模型进行求解，获得最优连续解；(7)对最优连续解进行离散反演，使结构满足优化准则判断，从而获得最优拓扑结构。本发明提出了解决结构疲劳特性的结构优化设计，不再是对结构优化的参数优选，从概念设计阶段便将疲劳寿命的影响考虑在内，对于考虑疲劳特性的工程结构设计具有重要意义。

公开(公告)号：CN109472085A

公开(公告)日：2019-03-15

申请号：CN201811315808.3

申请日：2018-11-06

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 叶红玲 ,  张洋 ,  王伟伟 ,  肖燕妮

IPC: G06F17/50

Abstract: 基于响应面方法的带簧铰链结构多目标优化设计方法包含:建立带簧铰链的有限元模型；进行质量放大参数的参数敏感性分析；根据准确的质量缩放参数，对带簧铰链的弯曲和折叠进行仿真分析，并提取带簧铰链弯曲折叠过程中的弯矩转角变化曲线；建立以应变能和临界弯矩为目标，以铰链结构单元簧片的长度、厚度、截面半径和截面圆心角为设计变量，以屈曲控制方程为约束的多目标优化模型；基于响应面方法，拟合响应面方程，获得临界弯矩显式表达式和应变能显式表达式；采用改进的非排序遗传算法，对多目标优化模型进行求解计算获得最优化结果。本发明为空间可展铰链结构的设计提供简便可行的方法，缩短了设计周期，提高了工作效率，节省了设计成本。

公开(公告)号：CN105224750B

公开(公告)日：2018-12-07

申请号：CN201510651054.9

申请日：2015-10-10

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 叶红玲 ,  赵春华 ,  胡腾 ,  肖燕妮

IPC: G06F17/50

Abstract: 一种基于响应面的新型空间可展铰链中单簧片结构优化方法，该方法根据新型空间可展铰链中单簧片结构的实际运行环境，建立简化后的力学模型；对单簧片结构的约束和加载方式进行等效；基于ABAQUS得到结构前五阶屈曲模态和屈曲载荷；引入初始几何缺陷得到载荷‑位移曲线和临界屈曲载荷及结构的应力分布云图；得到结构应力约束下屈曲承载力最大的优化模型；基于响应面方法实现约束和目标函数的显式化，并对拟合精度进行检验和模型更新；将优化模型简化成标准的二次规划模型，然后用序列二次规划方法进行求解，得到最优结果。本发明提供了可靠的单簧片结构稳定性分析方法，缩短了新型空间可展铰链的设计周期，提高了工作效率，节省了设计成本。