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公开(公告)号：CN117592338B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202311661221.9
申请日：2023-12-06
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种考虑材料非线性的应变BESO混凝土构件优化方法，其步骤如下：S1：确定设计域；S2：离散设计域；S3：预设优化参数；S4：计算迭代次数；S5：计算目标体积率；S6：有限元分析；S7：求解不平衡力；S8：判断是否收敛；S9：将荷载步一分为二，重新加载，返回执行S6；S10：计算灵敏度；S11：过滤灵敏度；S12：与历史灵敏度平均处理；S13：进行第一次设计变量更新；S14：过滤设计变量；S15：再执行一次S13操作；S16：删减和增添单元；S17：判断剩余体积是否小于目标体积；S18：返回执行S6‑S16；S19：寻找最优拓扑结构；S20：输出。本发明能显著降低结构应变峰值。
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公开(公告)号：CN117592338A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311661221.9
申请日：2023-12-06
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种考虑材料非线性的应变BESO混凝土构件优化方法，其步骤如下：S1：确定设计域；S2：离散设计域；S3：预设优化参数；S4：计算迭代次数；S5：计算目标体积率；S6：有限元分析；S7：求解不平衡力；S8：判断是否收敛；S9：将荷载步一分为二，重新加载，返回执行S6；S10：计算灵敏度；S11：过滤灵敏度；S12：与历史灵敏度平均处理；S13：进行第一次设计变量更新；S14：过滤设计变量；S15：再执行一次S13操作；S16：删减和增添单元；S17：判断剩余体积是否小于目标体积；S18：返回执行S6‑S16；S19：寻找最优拓扑结构；S20：输出。本发明能显著降低结构应变峰值。
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公开(公告)号：CN115640719A
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202211251679.2
申请日：2022-10-13
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及基于拓扑优化构建复杂应力构件的静定桁架模型的方法，包括如下步骤：S1：进行拓扑优化；S2：进行拉压区划分；S3：去掉节点范围内的应力紊乱区单元；S4：根据主应力方向确定杆件的倾斜角；S5：确定各杆件可平移的范围；S6：检查是否有特殊区域，有则执行S8，没有则执行S7；S7：代入先验案例，S8：杆件组装成钢架模型；S9：完成钢架模型内力计算；S10：是否满足剪力控制条件，是则执行S12，否则执行S11；S11：调整杆件件角度，返回执行S9；S12：添加必要的虚支座以改建出静定桁架模型。本发明构建的静定桁架模型可以较准确地指示混凝土薄弱区域所在，参照模型中的拉杆完成配筋设计，直观而便捷。
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公开(公告)号：CN113191060B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202110565512.2
申请日：2021-05-24
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种混凝土深梁的钢筋直径多层次拓扑优化设计方法，具体包括如下步骤：S1：划分混凝土与钢筋单元；S2：定义初始参数；S3：展开有限元分析；S4：计算钢筋单元灵敏度；S5；判断最大钢筋应力是否大于钢筋允许应力；S6：判断是否所有钢筋单元都满足应力约束；S7：判断最大钢筋应力是否大于0.9倍的钢筋允许应力，是，则最高直径钢筋单元不再进行降级操作，再执行S8，否，则直接执行S8；S8：根据钢筋单元灵敏度与优化准则，完成每种钢筋之间的升降操作，并返回S3。本发明能够在原有的钢筋分离模式BESO的基础上引入多种钢筋直径的钢筋单元，基于应力约束来升级与降级不同的钢筋单元。
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公开(公告)号：CN117723175B
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202311650902.5
申请日：2023-12-05
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明属于预应力结构检测技术领域，具体涉及一种基于压电波动法的预应力结构检测装置及检测方法。本发明通过在预应力结构的多角螺母和垫板上设置对应的应力波驱动器和应力波传感器，应力波驱动器发送应力波，应力波在预应力结构内部传递，然后通过应力波传感器接收反馈信号，从而计算分析获得预应力结构内部的预应力损失情况。本发明公开的检测结构以及方法能够快速且准确地获得预应力结构内部的预应力损失情况，从而能够将预应力结构的内部预应力保持在合理范围内，避免预应力失效。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111353246B
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202010131326.3
申请日：2020-02-28
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/13 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及土木工程的结构优化设计技术领域，公开了一种混凝土构件设计的静动力多目标拓扑演化方法，具体包括以下步骤：S1：定义初始设计域，载荷和边界条件，设定非劣解控制阈值，进化率和收敛状态控制阈值及相关参数，利用Ansys建立有限元模型并离散结构；S2：选择所有活单元进行有限元分析；S3：进行静力分析和模态分析，计算单元的应变能灵敏度，然后利用Matlab对模态分析结果进行处理，计算单元的频率灵敏度，将数据返回Ansys中；S4：对频率灵敏度和应变能灵敏度进行归一化无量纲处理；S5：根据设置的筛选参数筛选劣等单元并删除；S6：对下一次迭代的删除率进行计算；S7：重复循环S3~S6步，直到结构满足收敛准则。本发明可使优化结果满足工程设计需求。
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公开(公告)号：CN113130020B
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110438657.6
申请日：2021-04-22
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G16C60/00 , G16C10/00 , G06F30/23 , G06F111/06 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种材料多等级双向演化结构优化方法，具体包括如下步骤：S1：使用有限元网格离散整个设计域；S2：定义初始参数，包括目标体积率Vobj、各级材料的平均值调整系数αj、升级率er与降级率rr、材料尺度数n和各材料的弹性模量物理参数；S3：进行有限元分析；S4：计算单元灵敏度；S5：灵敏度过滤与更新：S6：计算每种材料的升级指标Pj,1和降级指标Pj,2；S7：进行相邻材料等级间的升降级操作；S8：判断是否达到目标体积率Vobj，是则优化结束，否则回到S3。本发明可以获得比经典BESO更优的解，该解柔顺度更低，更符合优化目标；演化出的杆系结构拓扑整体杆件更清晰，材料利用率更高。
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公开(公告)号：CN110577391B
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN201910940082.0
申请日：2019-09-30
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种黄蒿纤维增强混凝土及其制备方法。本发明的黄蒿纤维增强混凝土，它由黄蒿纤维加入到混凝土中混合制成，其中，黄蒿纤维加入到混凝土中的掺入率为0.8‑3.2kg/m3；所述黄蒿纤维外形为长度20mm～30mm的长圆筒形，经过化学方法处理而成。本发明利用价格低、来源广、环境友好，以及在建筑节能方面有优势、应用前景较为可观的黄蒿纤维，其抗拉性能好，便于对混凝土进行补强。相对于现有技术，不仅高效低价地提升了混凝土的抗拉能力，即受拉区黄蒿纤维增强混凝土可以承担部分拉力，而且抑制了因混凝土收缩应力、温度应力和徐变等因素产生的裂缝发展，使得混凝土的抗裂性有所提高；而且在一定程度上可减少配筋量，节省工程成本。
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公开(公告)号：CN111523162B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202010173313.2
申请日：2020-03-13
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及土木工程的结构优化设计技术领域，公开了一种基于两种极限状态的深梁分离式配筋多目标拓扑设计方法，具体包括以下步骤：a：建立钢筋混凝土模型；b：选择所有活单元分析；c：进行停止准则的判定；d：进行主要目标优化；e：计算钢筋应力峰值σn,max的增长率Pn及标准差增长率Sn并且分别与阈值P和S比较，满足条件直接进入第f步，否则回到b步骤；f：进行次要目标优化，选择步骤d中被删除的低应力灵敏度单元，计算所删低应力灵敏度单元对应的应力峰值灵敏度复活应力峰值较小的低应力灵敏度单元；g:重复循环b～f步骤，直到满足停止准则。本发明有利优化和合理化深梁配筋，以获得更佳的力学特性及破坏形态，并一定程度上减少钢筋用量。
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公开(公告)号：CN111523162A
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN202010173313.2
申请日：2020-03-13
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及土木工程的结构优化设计技术领域，公开了一种基于两种极限状态的深梁分离式配筋多目标拓扑设计方法，具体包括以下步骤：a：建立钢筋混凝土模型；b：选择所有活单元分析；c：进行停止准则的判定；d：进行主要目标优化；e：计算钢筋应力峰值σn,max的增长率Pn及标准差增长率Sn并且分别与阈值P和S比较，满足条件直接进入第f步，否则回到b步骤；f：进行次要目标优化，选择步骤d中被删除的低应力灵敏度单元，计算所删低应力灵敏度单元对应的应力峰值灵敏度复活应力峰值较小的低应力灵敏度单元；g:重复循环b～f步骤，直到满足停止准则。本发明有利优化和合理化深梁配筋，以获得更佳的力学特性及破坏形态，并一定程度上减少钢筋用量。
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