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公开(公告)号：CN112257319B
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202011155375.7
申请日：2020-10-26
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/04 , G06F111/06
Abstract: 一种基于非梯度拓扑优化的声学超材料设计方法，主要包括声学超材料单胞拓扑的少量参数描述、基于非梯度优化算法的声学超材料拓扑优化模型两部分。基于材料级数场展开策略，提出声学超材料单胞拓扑的少量参数描述方法，并建立基于非梯度优化算法的声学超材料拓扑优化模型，可适用于声学超材料的全带隙和方向性带隙的优化设计问题。本发明通过少量独立设计变量，实现复杂声学超材料单胞结构的拓扑表征与材料性能的映射，降低声学超材料单胞拓扑优化计算量，可有效克服声学超材料设计中的局部最优解困难，适用于全带隙、方向性带隙等多种功能声学超材料优化设计问题；且不需要带隙特性的灵敏度信息，可实现任意阶带隙的声学超材料优化设计。
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公开(公告)号：CN112949136B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202110278090.0
申请日：2021-03-16
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种大拉伸量下具有可调节拉胀特性的剪纸超材料及其设计方法，剪纸超材料由多个有序排布的方形单胞构成，多个单胞在剪纸超材料内周期性、梯度性或非规则性排布，对应的剪纸超材料分别具有均匀拉胀特性、梯度拉胀特性和指定非均匀拉胀特性。其设计方法为：首先，采用结构优化方法，充分考虑面外变形约束，得到单胞构型的启发式设计。其次，对上述步骤得到的优化结果进行几何重构与参数建模，并获得不同几何参数下的拉胀特性。最后，根据特定的排布顺序对多种单胞构型进行排布，构造剪纸超材料。本发明通过修改剪口参数，能给实现多种随拉伸量大小可调节的拉胀特性变化趋势；与已有的剪纸超材料相比，本发明在结构设计、使用范围和应用前景具有明显优势。
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公开(公告)号：CN114201836A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111561756.X
申请日：2021-12-20
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/17 , F16S5/00 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于结构设计领域，尤其涉及在拉压载荷下具有扭转变形模式的双稳态结构及其构成的多稳态点阵结构。本发明创造出一类具有压扭耦合变形模式的双稳态结构，创造的结构在单向压缩载荷作用下发生扭转变形，并且拥有第二个稳定状态。不仅提出了全新的双稳态机理，丰富了双稳态的变形模式，更扩展了压扭结构和双稳态结构的应用场景。本发明中提出的所有结构都可以通过空间周期阵列构成点阵结构，所构成的点阵结构在单向载荷作用下发生逐层相继的扭转变形，因此拥有多个扭转稳态变形。
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公开(公告)号：CN111237365B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202010028682.2
申请日：2020-01-11
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于新型结构设计和点阵材料设计领域，涉及一种同时具有拉胀‑压胀性质的结构、点阵材料与点阵圆柱壳。首先利用拉伸弹簧的接触非线性产生的局部拉压不对称机理，形成一类在特定方向上单轴拉伸和单轴压缩下均可以产生横向膨胀的二维结构与点阵材料。通过将该类二维结构在两个方向上进行组合，形成拉伸和压缩同时膨胀的三维结构与点阵材料；同时可以利用二维拉胀‑压胀结构作为单胞形成点阵圆柱壳。本发明的结构和材料可以作为特定功能材料，在吸能、减振、医疗、波传播、智能元器件等领域具有应用前景。
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公开(公告)号：CN109920494A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910215285.3
申请日：2019-03-21
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种含有孔洞的TPMS曲面微结构材料及其优化设计方法，属于拓扑优化、微结构材料和3D打印技术领域。TPMS曲面表面光滑、比表面积大、具备良好的力学性能，在微结构材料设计领域拥有良好的应用前景。本发明中的优化设计方法将拓扑优化这一先进的设计方法应用到基于TPMS曲面的微结构材料设计中。该方法通过对TPMS曲面模型进行拓扑优化，然后根据拓扑优化结果在完整的TPMS曲面上设计孔洞的个数、布局和形状，得到不同构型的结构微材料，得到的材料利用率更高、轻量化性能更优。本发明所设计的微结构材料构型新颖，性能良好，可以用于设计新型的组织工程支架以及吸能和散热等功能性结构。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108340069A
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201810338129.1
申请日：2018-04-13
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于搅拌摩擦焊接的防止工件变形的预应力夹具，三角桁架的顶端作为千斤顶的支撑端；为保证三角桁架的稳定性，在底部设计底部横梁，维持原三角形的结构完整性。底部横梁中间设计有开孔，且孔采用圆台形，截面为梯形，保证千斤顶推杆可以对底部横梁下的压板施加二次预应力。千斤顶的推杆前端采用圆台设计，保证施加在压板上的力不会产生过大的应力集中，并一定程度上扩大受力面积。压板放置于两底座拱之间，位于底部横梁的正下方，分离式设计。金属垫片的作用是避免因待焊接工件太厚导致定位螺丝对底座固定后，使得压板中部产生较大向上位移。本发明结合力学及机械等学科的知识解决了搅拌摩擦焊接后工件的焊接弯曲变形问题，提高了工件质量。
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公开(公告)号：CN119517241A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411532938.8
申请日：2024-10-30
Applicant: 大连理工大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/23 , G06F119/14 , G06F111/10 , G06F111/04
Abstract: 本发明属于计算机辅助设计领域，公开了一种具有理想吸能特性的多稳态超材料设计方法，该方法首先对卡扣进行理论分析以建立数学模型。然后，根据卡扣结构刚度值的理论解对曲梁进行逆向拓扑优化设计，以使其力位移曲线具有与卡扣相对应的负刚度和峰值力。通过功能部件将卡扣结构与优化定制后的曲梁进行装配，则可以得到具有理想吸能特性的多稳态超材料单胞。再将单胞进行编程设计，则可以构建所需的超材料以满足复杂载荷下的吸能要求。该技术方案广泛适用于航天航空、汽车工业和建筑防护等领域，在提高设备抗冲击能力的同时，避免了冲击能量的过度反弹。
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公开(公告)号：CN117905992B
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410096195.8
申请日：2024-01-24
Applicant: 大连理工大学
IPC: F16L55/40 , F16L55/32 , F17D5/00 , F16L101/30
Abstract: 本发明提供一种双向移动的模块化点阵软体机器人及其设计方法，属于机器人领域。该模块化点阵软体机器人可在管道中双向爬行，机器人的壳体结构A、环形连接板A、驱动器A、环形连接板B、壳体结构B、环形连接板C、驱动器B、环形连接板D、壳体结构C依次首尾相连；驱动器A、B还与驱动控制源相连，在驱动控制源的调节下，两个驱动器可以产生轴向伸缩变形。本发明提出的机器人利用多个点阵结构模块与管道间的摩擦力及驱动器的伸缩变形协调配合实现在管道内双向移动，机器人仅依靠两个驱动器就可在管道内双向移动，控制简单，加工效率高；软体机器人主要由软材料组成，具有良好的管道适应能力，且能够在流体管道内执行监测和维护任务。
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公开(公告)号：CN117351171A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311319260.0
申请日：2023-10-12
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于计算图形学领域，提出一种计算几何体之间最小距离的动态偏置水平集方法。为所有几何体赋予统一的偏置距离得到相应的偏置几何体，并将多个几何体之间最小距离的计算等价为相应偏置几何体发生相切且无重叠区域的偏置距离的求解问题；偏置距离的一维搜索需要对几何体边界进行动态偏置，偏置操作通过提取不同的水平集轮廓实现；本发明将复杂几何体之间的最小距离计算问题，等价为一个简单的一维搜索问题，避免了直接求解原问题时因几何体的非凸性和复杂形状而需要考虑的局部极小值、最小距离存在于几何体多个位置等难点。该方法对几何体的形状殊限制，且无需单独计算每两个几何体之间的最小距离，适用于任意形状和数量的几何体。
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公开(公告)号：CN114120830B
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202111374107.9
申请日：2021-11-19
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明公开了一种表面张力驱动的纳米级柔性电子转印方法，该方法利用圆环和粘性液体将飘浮于清洗液中的电子器件薄膜提取并印刷至任意复杂曲面受体。粘性液体液膜易破裂特性使得当前转印不需要传统转印界面竞争断裂和强弱黏附调控策略；液膜无须引入预应力，适合不能承载的纳米级薄膜和不承压的受体；粘性液体液膜局部载荷下变形非均匀，适应于非均匀多样性和紧凑空间曲面转印；粘性液体液膜与电子器件薄膜厚度均在纳米量级，转印制备的柔性电子可形成原位测量效果；粘性液体液膜透明清晰，所见即所得，有利于转印精确定位；转印残留粘性液体不会引起柔性电子器件的电磁性能下降；本发明工艺简单，对电子器件薄膜和受体基体材料要求低，通用性好。
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