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公开(公告)号:CN110928107A
公开(公告)日:2020-03-27
申请号:CN201911209376.2
申请日:2019-12-01
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于超弹性形状记忆合金叶片的旋转式机械3D虹膜装置,包括虹膜机构模块和驱动模块;虹膜机构模块包括叶片、外壳和内壳;叶片为超弹性形状记忆合金叶片;超弹性形状记忆合金叶片的自由形状为叶片闭合时的曲面形状;当外壳与内壳相对旋转,驱动叶片张开时,超弹性形状记忆合金叶片旋入外壳与内壳之间,并受外壳与内壳作用而变形;当外壳与内壳相对旋转,驱动叶片闭合时,超弹性形状记忆合金叶片从外壳与内壳之间旋出,恢复自由形状。本发明使用超弹性形状记忆合金制造叶片,叶片可以发生变形,克服了传统3D球面虹膜外壳头部需要设计成球面的缺点,因此虹膜装置可以设计为直圆筒,头部口径增大。
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公开(公告)号:CN106096172B
公开(公告)日:2019-12-20
申请号:CN201610458357.3
申请日:2016-06-22
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种载荷可控传递结构拓扑优化方法,用于解决现有拓扑优化方法实用性差的技术问题。技术方案是首先建立拓扑优化模型,定义拓扑设计区域为Ω1,杆单元共同构成区域为Ω2。然后根据有限元分析计算结构的位移响应uΩ计算杆单元位移约束值ui。再计算节点位移对于设计域内单元的伪密度ηe的灵敏度。最后在优化过程中引入杆单元上部节点的位移约束,根据求得的灵敏度进行优化,优化迭代得到结果。本发明通过添加辅助杆单元,将约束节点载荷转化为约束节点位移,通过约束节点位移来实现载荷的可控传递,这样有利于优化约束的建模和模型的快速更改,具有较高的灵活性、普适性以及准确性。
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公开(公告)号:CN110210151A
公开(公告)日:2019-09-06
申请号:CN201910494319.7
申请日:2019-06-09
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提出了一种基于B样条的点阵结构参数化隐式建模与优化方法,首先定义若干个基本点阵形式,而后定义基本组合点阵,接着构建覆盖全区域的B样条插值曲面,将此基本组合点阵作为B样条曲面的控制点,二维结构上的任一点均对应一个由基本组合点阵插值而成的复合点阵。在点阵设计过程中,通过改变各个控制点点阵的参数可以达到设计整个结构区域点阵的目的。本方法直接采用已知的点阵样式作为基本设计元素进行建模与优化,使用较少的变量即可获得多种类型的点阵样式。而且点阵样式随结构位置不同自由变化,优化结果边界光滑、包含显式的参数信息,可以与现有计算机辅助设计软件无缝集成。
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公开(公告)号:CN106250605B
公开(公告)日:2019-06-21
申请号:CN201610600989.9
申请日:2016-07-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于精确变形控制的薄板压电智能结构协同拓扑优化设计方法,用于解决现有压电智能结构拓扑优化设计方法整体结构变形精度差的技术问题。技术方案是首先定义薄板压电智能结构变形的目标形状,选取观测点,将其实际变形位移与目标变形位移的误差平方和作为约束,以压电智能结构整体柔顺度最小为目标。同时采用有限包络圆方法避免压电智能组件的几何干涉,用伴随法求得形状误差函数的灵敏度,进行拓扑优化得到满足变形精度要求的压电智能组件位置布局及基板结构拓扑构型。由于采用观测点位移的相对误差平方和为约束,相比背景技术方法能够更加有效地控制目标位移较小观测点的变形误差,实现高精度形状控制。
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公开(公告)号:CN108857457A
公开(公告)日:2018-11-23
申请号:CN201811022026.0
申请日:2018-09-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: B23Q1/01
Abstract: 本发明公开了一种斜劈型数控机床立柱结构,由柱体、前端件和底座组成,立柱整体呈倒L型结构,柱体前璧的前端件下部有三角形加强筋,柱体内璧面均设有框肋型加强筋;柱体前端面用来安装机床的主轴箱,柱体前端面的侧面用来装配机床的刀库,简化了加工安装过程。底座设置有直角梯形加强筋,多个直角梯形加强筋两两相对均布在底座两侧,底座上两侧的直角梯形加强筋之间分别设有螺栓孔,用于柱体与床身的固定安装。同时立柱的顶部带有斜劈面,使数控机床立柱设计能减轻结构重量,更符合传力路径的原则,在保证立柱整体刚度的同时降低了结构质量;通过在立柱内壁设置框肋型的加强筋能提升结构的整体刚度,提高结构的抗振动的性能。
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公开(公告)号:CN107885929A
公开(公告)日:2018-04-06
申请号:CN201711081269.7
申请日:2017-11-07
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种非均匀类蜂窝结构设计方法,用于解决现有非均匀类蜂窝结构设计方法设计效率低的技术问题。技术方案是首先建立类蜂窝胞元的拓扑形式,选取胞元壁厚作为设计变量,采用均匀化理论预测类蜂窝胞元的材料等效性能,建立胞元壁厚与材料弹性常数之间的函数关系。然后在优化过程中引入材料用量约束,以结构整体刚度最大为目标,进行结构优化得到设计结果。该方法能够直接获得各蜂窝胞元的壁厚,避免了采用密度映射函数计算所有拓扑微单元对蜂窝胞元的影响,简化了计算流程,提高了设计效率,最终实现类蜂窝结构的非均匀设计。
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公开(公告)号:CN107563010A
公开(公告)日:2018-01-09
申请号:CN201710671865.4
申请日:2017-08-08
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于形状特征的多尺度结构材料一体化设计方法,用于解决现有结构材料一体化设计方法实用性差的技术问题。技术方案是将形状特征作为宏观和微观设计的基本元素,采用规则四边形有限元网格,通过计算特征结构的水平集函数描述结构外形。通过均匀化方法将微观结构的材料属性与宏观结构单元相关联,建立基于固定网格的多尺度力学模型。选取形状特征的形状位置参数作为设计变量,实现宏观与微观拓扑优化设计。该方法将宏观结构设计与微结构设计相关联,采用水平集方法对模型进行描述,可因地制宜的获得多种微结构形式,可获得边界光滑、显式包含特征信息的优化结果,可以与现有计算机辅助设计软件无缝集成,实用性好。
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公开(公告)号:CN107515960A
公开(公告)日:2017-12-26
申请号:CN201710558813.6
申请日:2017-07-11
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于特征建模的循环对称筒形支撑结构拓扑优化设计方法,用于解决现有循环对称结构拓扑优化设计方法实用性差的技术问题。技术方案是计算径向内层单胞的径向边长和相邻径向单胞的比例因子,将循环对称结构置于划分为规则四边形网格的嵌入区域内,确定网格节点所属单胞编号,将基本单胞内定义的形状特征进行平移与比例放大,通过坐标变换计算网格节点处的水平集函数,根据网格节点与结构边界的相对位置判定有限单元类型,施加边界条件与载荷,建立基于固定网格的平面循环对称结构力学模型。选取形状特征位置、倾斜角和尺寸变量作为优化问题设计变量,通过形状特征的平移、旋转与变形实现平面循环对称结构的拓扑优化设计,实用性好。
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公开(公告)号:CN105868489A
公开(公告)日:2016-08-17
申请号:CN201610223938.9
申请日:2016-04-12
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5004 , G06F17/5018 , G06F2217/06
Abstract: 本发明公开了一种基于精确变形约束的悬臂梁结构拓扑优化设计方法,用于解决现有悬臂梁结构拓扑优化设计方法精度差的技术问题。技术方案是首先定义悬臂梁结构局部变形区域和精确变形区域的目标形状,在优化的每一步迭代中,将目标形状有限元网格和悬臂梁结构局部变形区域网格进行虚拟装配,目标形状由于加载到和其形状不同的局部变形区域而产生应变能,以该应变能为约束,用伴随法求得该应变能的灵敏度,实现精确变形结构拓扑优化设计结果。
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公开(公告)号:CN103425831B
公开(公告)日:2016-06-08
申请号:CN201310340431.8
申请日:2013-08-06
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于多弧段曲线的压力载荷下的结构拓扑-形状联合优化方法,用于解决现有压力载荷下的结构拓扑-形状协同优化方法实用性差的技术问题。技术方案是采用NURBS样条插值来描述压力载荷作用边界曲线段,NURBS曲线控制点为独立于拓扑设计变量的形状设计变量;进行结构拓扑-形状联合优化;优化后将需要数控加工制造的轮廓边界用多弧段曲线代替,对多弧段曲线轮廓进行精细形状优化。这种方法既能够进行压力载荷工况下的拓扑-形状联合优化,又能够使得优化后的结构轮廓为多弧段轮廓,适用于数控加工制造工艺,实用性强。
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