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公开(公告)号：CN102622486A
公开(公告)日：2012-08-01
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：CN116176014A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202211679038.7
申请日：2022-12-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: B29C73/26 , B29C73/02 , B29C64/106 , B33Y10/00
Abstract: 本发明公开了一种基于连续纤维增材制造的复合材料损伤构件原位修复方法，该修复方法利用机器人3D打印技术，基于连续纤维复合材料，设计了一种全流程机器人辅助原位修复方法，覆盖“损伤构件无损检测、受损部位三维模型重构、考虑力学性能的修复方案设计、多轴机器人减材增材一体化修复平台挖除待修复区域、多轴机器人减材增材一体化修复平台原位打印以及修复体的超声检测评估技术”，该修复方法能够满足复合材料损伤构件的高效、高质量、原位修复需求。
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公开(公告)号：CN106682310A
公开(公告)日：2017-05-17
申请号：CN201611230309.5
申请日：2016-12-28
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种考虑大变形精确形状控制的细长悬臂梁结构拓扑优化设计方法，用于解决现有细长悬臂梁结构拓扑优化设计方法精确度差的技术问题。技术方案是首先定义悬臂梁结构精确变形控制区域和其变形后的精确变形目标形状，在优化的每一步迭代中，计算精确变形区域实际曲面和目标曲面位移差的平方和作为精确形状控制约束，约束该变形误差最小，用伴随法求得其灵敏度，并在一定材料用量的限制下进行结构拓扑优化得到设计结果。在传统以整体刚度为目标的几何大变形拓扑优化设计中引入该方法，能够获得结构变形控制区域实现精确变形和结构整体刚度最大化的设计。
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公开(公告)号：CN103440378B
公开(公告)日：2016-06-08
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：CN103412987A
公开(公告)日：2013-11-27
申请号：CN201310322782.6
申请日：2013-07-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于KS函数的多组件结构系统布局优化设计方法，用于解决现有多组件结构系统布局优化设计方法引入约束方程数量多的技术问题。技术方案是将所有组件干涉约束方程整合为一个或者多个约束方程，同时又能保证被整合的约束方程都能满足约束。可以极大的减少多组件结构系统布局优化设计中几何约束即组件干涉约束方程的个数。对于实施例中悬臂梁结构的多组件结构系统布局优化设计，共有4个组件，组件1-4分别用2个、3个、1个、3个包络圆近似，设计域边界用4个包络圆近似；应用参考文献的方法，需要引入30个约束方程，使得优化无法进行；而应用本发明方法，只需要2个约束方程，优化可以顺利进行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103336870A
公开(公告)日：2013-10-02
申请号：CN201310283153.7
申请日：2013-07-05
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种考虑钉载的机翼翼梁结构拓扑优化设计方法，用于解决现有柔性结构的设计方法优化后螺栓钉载高的技术问题。技术方案是采用工程梁的挠度公式将螺栓钉载约束转化为位移约束，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，进行结构拓扑优化设计得到优化结果。该方法在结构的初始设计阶段保证结构刚度性能，同时考虑蒙皮与翼梁之间的刚度匹配关系，有效地降低了因刚度差引起的螺栓钉载。经测试，优化约束结构体分比同为0.3的情况下，柔顺度函数由背景技术的6.60×102J上升为6.67×102J，提高了1%；钉载由背景技术的30.13N降低到19.97N，降低了33.7%，大幅降低了螺栓钉载。
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公开(公告)号：CN103207940A
公开(公告)日：2013-07-17
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：CN102819679A
公开(公告)日：2012-12-12
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：CN119740404B
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202510244938.6
申请日：2025-03-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/20 , G16C60/00 , G06F111/04
Abstract: 本申请公开了一种内嵌声学黑洞加筋平板建模与拓扑优化设计方法及装置，该方法包括：基于设计变量对设计域进行单元划分以构建协同优化模型；加筋区域用实体单元划分，平板区域用变厚度壳单元划分，以模拟声学黑洞；将变厚度壳单元与实体单元耦合，并确定刚度矩阵；在设计过程中引入最大尺寸约束和/或几何非干涉约束和/或几何‑拓扑非干涉约束和/或拔模约束；基于优化目标结合刚度矩阵解算设计变量的灵敏度，获取优化结果；若优化结果不满足收敛条件，则基于灵敏度重定义设计变量。解决了现有的减振手段难以高效地实现薄壁结构的轻量化减振设计的问题。兼顾了结构刚度与中高频减振降噪特性，实现结构‑功能一体化设计，降低薄壁结构动响应。
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公开(公告)号：CN119740404A
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202510244938.6
申请日：2025-03-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/20 , G16C60/00 , G06F111/04
Abstract: 本申请公开了一种内嵌声学黑洞加筋平板建模与拓扑优化设计方法及装置，该方法包括：基于设计变量对设计域进行单元划分以构建协同优化模型；加筋区域用实体单元划分，平板区域用变厚度壳单元划分，以模拟声学黑洞；将变厚度壳单元与实体单元耦合，并确定刚度矩阵；在设计过程中引入最大尺寸约束和/或几何非干涉约束和/或几何‑拓扑非干涉约束和/或拔模约束；基于优化目标结合刚度矩阵解算设计变量的灵敏度，获取优化结果；若优化结果不满足收敛条件，则基于灵敏度重定义设计变量。解决了现有的减振手段难以高效地实现薄壁结构的轻量化减振设计的问题。兼顾了结构刚度与中高频减振降噪特性，实现结构‑功能一体化设计，降低薄壁结构动响应。
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