高灵敏度低串扰度压阻式单轴力传感器的拓扑优化设计方法

    公开(公告)号:CN112733402A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202011614372.5

    申请日:2020-12-30

    Abstract: 本发明公开了一种高灵敏度低串扰度压阻式单轴力传感器的拓扑优化设计方法,首次将贴片位置和角度考虑进设计变量中,即本发明中的感应贴片区域可以进行移动,这极大的提高了优化设计的灵活性,使得传感器优化设计更具有实际应用价值,此外,由于低串扰度要求在列式中所对应的约束过于严格,使用传统的拓扑优化求解框架极易导致数值不稳定,本发明提出的方法相较于现有技术而言更为稳定,可以极大的提高严苛约束下的计算效率和稳定性。本发明所提的相关方法可以稳定的得到合理且满足高灵敏度低串扰度要求的压阻式力传感器结构。

    一种压电俘能器的拓扑结构优化方法

    公开(公告)号:CN117807833B

    公开(公告)日:2024-10-25

    申请号:CN202311823534.X

    申请日:2023-12-27

    Inventor: 张维声 赖旗

    Abstract: 本发明公开了一种压电俘能器的拓扑结构优化方法,包括以下步骤:构建压电材料层的模型,模型包括结构拓扑组件和极化拓扑组件,结构拓扑组件和极化拓扑组件均由若干明确几何意义的参数描述的杆件搭接构成,结构拓扑组件用于表述模型的结构特征,极化拓扑组件用于描述模型的局部极化特征;当结构拓扑组件与极化拓扑组件在空间上有重叠部分时,结构拓扑组件上重叠部分和非重叠部分的极化特征分别为正向极化或负向极化;所述设计域除去所述结构拓扑组件所占据的部分为空材料;对模型划分网格,进行有限元分析,得到力学指标和电学指标;形成优化列式并进行优化计算,形成优化后的压电材料层结构,该压电材料层结构不仅是优化后的拓扑结构,而且能显示极化特性。

    一种压电俘能器的拓扑结构优化方法

    公开(公告)号:CN117807833A

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202311823534.X

    申请日:2023-12-27

    Inventor: 张维声 赖旗

    Abstract: 本发明公开了一种压电俘能器的拓扑结构优化方法,包括以下步骤:构建压电材料层的模型,模型包括结构拓扑组件和极化拓扑组件,结构拓扑组件和极化拓扑组件均由若干明确几何意义的参数描述的杆件搭接构成,结构拓扑组件用于表述模型的结构特征,极化拓扑组件用于描述模型的局部极化特征;当结构拓扑组件与极化拓扑组件在空间上有重叠部分时,结构拓扑组件上重叠部分和非重叠部分的极化特征分别为正向极化或负向极化;所述设计域除去所述结构拓扑组件所占据的部分为空材料;对模型划分网格,进行有限元分析,得到力学指标和电学指标;形成优化列式并进行优化计算,形成优化后的压电材料层结构,该压电材料层结构不仅是优化后的拓扑结构,而且能显示极化特性。

    基于数据驱动的异型封闭加筋拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN116822038B

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202310221805.8

    申请日:2023-03-09

    Abstract: 本发明公开了一种基于数据驱动的异型封闭加筋拓扑优化方法,具体如下:通过可移动变形组件法用具有显式几何特征的组件描述筋条,随机生成筋条路径和筋条尺寸的结构构型数据;生成现有异型结构数据样本,将现有异型结构数据样本进行有限元分析,提取每个现有异型结构数据样本的特征数据用于数据驱动;通过梯度信息快速求得优化的目标函数以及敏度信息;通过梯度信息与MMA优化求解器对结构相关性能进行优化计算得到最优设计变量;通过最优设计变量结合可移动变形组件法进行优化分析重构满足给定服役载荷工况需求的异型结构。采用上述一种基于数据驱动的异型封闭加筋拓扑优化方法,可直接导入到CAD/CAE系统,提升了设计效率,便

    一种基于嵌入式组件的复杂薄壁结构优化设计方法

    公开(公告)号:CN116484509B

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN202310525864.4

    申请日:2023-05-11

    Abstract: 本发明公开了一种基于嵌入式组件的复杂薄壁结构优化设计方法,属于结构拓扑优化技术领域,具体包括:根据薄壁结构集合特征对其中面几何进行曲面分割与分片参数化,然后根据厚度分布生成实体网格,布置组件并形成曲面上的材料分布,根据材料分布设置有限元计算模型,调用自由度删除技术并构建窄带网格,提交计算并提取结构响应,基于结构响应进行灵敏度分析,提交优化求解器MMA并更新设计变量,进行收敛性判断后重构最终设计并进行指标校核。本发明采用上述步骤的一种基于嵌入式组件的复杂薄壁结构优化设计方法,基于计算共形映射技术,集成了曲面分割技术与多面片拼接技术,原则上可处理具有任意复杂几何的薄壁结构。

    一种基于嵌入式组件的复杂薄壁结构优化设计方法

    公开(公告)号:CN116484509A

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202310525864.4

    申请日:2023-05-11

    Abstract: 本发明公开了一种基于嵌入式组件的复杂薄壁结构优化设计方法,属于结构拓扑优化技术领域,具体包括:根据薄壁结构集合特征对其中面几何进行曲面分割与分片参数化,然后根据厚度分布生成实体网格,布置组件并形成曲面上的材料分布,根据材料分布设置有限元计算模型,调用自由度删除技术并构建窄带网格,提交计算并提取结构响应,基于结构响应进行灵敏度分析,提交优化求解器MMA并更新设计变量,进行收敛性判断后重构最终设计并进行指标校核。本发明采用上述步骤的一种基于嵌入式组件的复杂薄壁结构优化设计方法,基于计算共形映射技术,集成了曲面分割技术与多面片拼接技术,原则上可处理具有任意复杂几何的薄壁结构。

    加筋板壳结构的优化方法、装置、计算机设备和存储介质

    公开(公告)号:CN112836411B

    公开(公告)日:2022-11-08

    申请号:CN202110175624.7

    申请日:2021-02-09

    Abstract: 本发明实施例公开了一种加筋板壳结构的优化方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括:获取多个位于板壳结构表面上的筋条组件;基于几何路径表示方法表示每个筋条组件,得到每个筋条组件的几何路径参数;根据几何路径参数构建筋条模型;对筋条模型划分网格后进行有限元分析,得到筋条模型的力学指标;从力学指标中获取目标优化参数;构建优化列式,优化列式包括目标函数、约束函数、设计变量和优化目标;将优化列式输入至优化求解器,直至目标函数收敛时,得到更新的目标几何路径参数;根据目标几何路径参数构建目标筋条模型,得到优化后的加筋板壳结构。本发明实施例实现了基于显式几何参数的加筋板壳结构拓扑优化设计加筋板壳。

    加筋板壳结构的优化方法、装置、计算机设备和存储介质

    公开(公告)号:CN112836411A

    公开(公告)日:2021-05-25

    申请号:CN202110175624.7

    申请日:2021-02-09

    Abstract: 本发明实施例公开了一种加筋板壳结构的优化方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括:获取多个位于板壳结构表面上的筋条组件;基于几何路径表示方法表示每个筋条组件,得到每个筋条组件的几何路径参数;根据几何路径参数构建筋条模型;对筋条模型划分网格后进行有限元分析,得到筋条模型的力学指标;从力学指标中获取目标优化参数;构建优化列式,优化列式包括目标函数、约束函数、设计变量和优化目标;将优化列式输入至优化求解器,直至目标函数收敛时,得到更新的目标几何路径参数;根据目标几何路径参数构建目标筋条模型,得到优化后的加筋板壳结构。本发明实施例实现了基于显式几何参数的加筋板壳结构拓扑优化设计加筋板壳。

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