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公开(公告)号：CN103207940B
公开(公告)日：2015-07-22
申请号：CN201310143035.6
申请日：2013-04-23
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种循环对称圆柱网格结构拓扑优化设计方法，用于解决现有循环对称圆柱网格结构的拓扑优化设计方法完备性差的技术问题。技术方案是在单胞轴向方向上引入约束方程，通过约束方程的引入，使得单胞轴向交界处的位移连续，同样由于约束方程的引入，导致单胞与压力载荷接触的区域材料可以去除。对于具体实施方式中的圆柱网格结构轴拉压力载荷下的拓扑优化设计，与背景技术的方法相比，本发明方法单胞轴向交界处的位移连续，同样由于约束方程的引入，去除了导致单胞与压力载荷接触的区域材料。而背景技术方法在单胞轴向交界处的位移不连续，而且由于轴向压力载荷为设计相关载荷，导致其单胞与压力载荷接触的区域材料不可去除。
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公开(公告)号：CN119558133A
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202411669393.5
申请日：2024-11-21
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/10 , G06N7/01 , G06F111/08
Abstract: 本申请公开了一种模块化结构优化设计方法与装置，涉及模块化结构建模与模块化结构化算法技术领域。该方法包括：基于目标结构构建模块化结构系统，并将其分解为多个同构子系统与剩余系统；对同构子系统进行有限元分析，构建超单元矩阵；同构子系统由物理坐标转化为模态坐标，并基于超单元矩阵构建模块化虚拟框架；初始化模块化虚拟框架的设计变量，引入贝叶斯优化方法构建贝叶斯代理模型；训练贝叶斯代理模型直至满足预设停止条件得到优化参数；根据优化参数更新所述设计变量，得到优化模块化结构系统。该方法实现了对多维度模块化结构的高效优化设计，同时能够确保计算结果的精确性。
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公开(公告)号：CN119289264A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411668965.8
申请日：2024-11-21
Applicant: 西北工业大学
IPC: F16S5/00
Abstract: 本申请公开了一种变刚度链式点阵结构。当沿第一方向和第二方向实现点阵结构的控制时，多个第一单胞分别沿第一方向和第二方向间隔设置，多个第二单胞的两端分别套设于相邻的两个第一单胞之间，使得第二单胞和相邻的两个第一单胞在水平面的投影部分重合；当沿第一方向实现点阵结构的控制时，多个第二单胞沿第一方向和第二方向设置，其中沿第一方向设置的第二单胞套设于相邻的第二单胞，第二单胞的第四连接环和相邻的第二单胞的第四连接环分别呈水平设置状态和竖直设置状态，多个驱动件分别穿过第一方向的第二单胞的第二连接孔。本申请的变刚度链式点阵结构具有出色的负载能力、响应速度和较高的稳定性，并且结构简单。
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公开(公告)号：CN112224438B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202010942451.2
申请日：2020-09-09
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种飞行器局部结构的保形设计方法及飞行器，涉及飞行器设计技术领域，以解决飞行器的局部结构发生翘曲变形的技术问题。该飞行器局部结构的设计方法包括：获取选定局部区域的周边结构的多个尺寸参数；确定每个尺寸参数与选定局部区域弹性势能的关联性；根据关联性来调整每个尺寸参数，以使弹性势能小于预设值。该飞行器的局部结构采用上述的设计方法进行设计。本发明使用选定局部区域的弹性势能来反映选定局部区域的翘曲变形程度，通过调整选定局部区域的周边结构的多个尺寸参数，使选定局部区域的弹性势能小于预设值，大幅降低了飞行器的选定局部区域的翘曲变形程度。
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公开(公告)号：CN113704911A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202110985657.8
申请日：2021-08-26
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/04 , G06F111/06 , G06F119/14
Abstract: 本申请公开了一种载荷传递结构拓扑优化设计方法，涉及结构优化技术领域，解决了现有技术中依赖于杆单元数目的约束的技术问题。该载荷传递结构拓扑优化设计方法包括：定义设计区域和弹性区域；将目标函数设定为所述设计区域的柔顺度函数最小；将约束条件设定为：所述设计区域的材料用量小于第一预设值，以及所述弹性区域的柔顺度函数小于第二预设值：在优化过程中引入所述约束条件，迭代优化得到结果。本申请公开的载荷传递结构拓扑优化设计方法能够在结构的初始阶段保证结构刚度性能，同时考虑载荷传递均匀性，并提升了优化效率，也有利于拓扑优化约束的建模和模型的快速修改。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103440379B
公开(公告)日：2016-09-07
申请号：CN201310379365.5
申请日：2013-08-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种快速精铸树脂原型内腔尺寸优化设计方法，用于解决现有精铸树脂原型内腔尺寸优化设计方法设计的型壳尺寸精确度差的技术问题。技术方案是建立几何模型、有限元模型以及尺寸优化模型，进行尺寸优化迭代。根据树脂原型内腔尺寸优化结果，重构CAD模型，形成内腔构型，再用光固化快速成型机直接制作树脂原型。该方法以现有的单胞填充样式为基础，将组成单胞的结构的尺寸根据不同的模型进行尺寸优化，使得该模型的型壳应力最小。通过尺寸优化方法，针对于每一种不同的原型结构，设计不同的内腔构型。又能应用现有软件中的单胞构型样式进行处理。同时也考虑了树脂模型的刚度，达到应力和刚度设计的最佳匹配，提高了型壳尺寸的精确度。
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公开(公告)号：CN102819679B
公开(公告)日：2014-12-31
申请号：CN201210270549.3
申请日：2012-07-31
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明公开了一种基于周长阈值的结构拓扑优化设计灵敏度过滤方法，用于解决现有的结构拓扑优化设计灵敏度过滤方法中拓扑优化设计结构可制造性差的技术问题。技术方案是首先建立拓扑优化模型，再计算每次迭代步中有限元模型中所有单元与其相邻单元的伪密度的差值的绝对值之和，记为总周长P；给定周长阈值T，当前后两次迭代步的总周长P之差的绝对值小于周长阈值T时，则在当前迭代步中禁用灵敏度过滤。该方法在避免拓扑优化结果出现棋盘格现象，拓扑优化设计结构可制造性变强。同时，减少了拓扑优化迭代步数，实施例中结构拓扑优化设计的所需的迭代步数由背景技术的119步收敛减少为75步收敛，减少了44步。
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公开(公告)号：CN103440378A
公开(公告)日：2013-12-11
申请号：CN201310378855.3
申请日：2013-08-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于应力约束的机翼翼梁结构拓扑优化方法，用于解决现有方法设计钉载切向应力大的技术问题。技术方案是采用三维实体单元建立钉载模型。在优化的过程中以应力为约束，约束钉载单元处的切向应力最小，用伴随法求得钉载灵敏度，并和材料用量一起作为刚度优化的约束，进行结构拓扑优化得到设计结果。该方法能够保证结构刚度性能，同时合理分配结构传力路径，避免应力集中。通过实施例可以看到，约束结构材料体分比同为0.3时，不施加应力约束结构柔顺度函数为0.0207J，施加钉载应力约束后结构柔顺度函数不变的情况下，螺栓最大切应力由17.9MPa降低到11.3MPa，降低了36.8%，降低了螺栓单元的切向应力。
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公开(公告)号：CN102622486B
公开(公告)日：2013-10-09
申请号：CN201210071248.8
申请日：2012-03-17
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种考虑拔模制造约束的拓扑优化设计方法，用于解决在不规则网格模型的拓扑优化设计中引入拔模制造约束的技术问题。技术方案是采用拓扑优化变量定义方式，将拓扑优化设计变量定义为处于拔模方向上同一列相邻两个单元密度的比。通过该方式，将拔模约束引入到设计变量定义中。解决了在拓扑优化中引入大量约束的问题，并且将拔模约束条件引入到设计变量中，达到设计结构能够通过拔模制造的设计要求。
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公开(公告)号：CN102789533A
公开(公告)日：2012-11-21
申请号：CN201210268937.8
申请日：2012-07-31
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于密度阈值的结构拓扑优化设计灵敏度过滤方法，用于解决现有的结构拓扑优化设计灵敏度过滤方法中拓扑优化设计结构可制造性差的技术问题。技术方案是首先建立拓扑优化模型，再通过有限元计算，得到单元灵敏度和单元伪密度，计算模型单元伪密度xi值介于给定范围内的单元数n，再计算中间单元百分比C，若优化迭代第k步的百分比C小于密度阈值T，则在第k+1中禁用灵敏度过滤直到迭代结束，采用优化准则法进行优化设计，得到二维简支梁的拓扑优化结果，拓扑优化设计结构可制造性变强。由于采用密度阈值法，结构拓扑优化设计的所需的迭代步数由背景技术的112步收敛减少为41步收敛，减少了71步。
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