公开(公告)号：CN114077803B

公开(公告)日：2024-03-26

申请号：CN202111386159.8

申请日：2021-11-22

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李宝童 ,  刘策 ,  刘宏磊 ,  洪军

IPC: G06F30/25 ,  G06F30/23 ,  G06F30/28 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

Abstract: 一种等几何粒子流体动力学方法，先确定待求解物理问题的分析模型，建立参数坐标系下完整的样条曲线节点矢量和基于NURBS的形状插值基函数，采用插入几何操作节点和提高不同节点处的NURBS基函数阶次的方法得到精确分析模型；然后建立待求解物理问题的NBPH分析模型，对待求解物理问题计算域进行双线性离散，构建待求解问题的物理场分布；自定义物理粒子数量，物理粒子承载的物理信息通过NURBS基函数和控制粒子物理信息插值得到；再施加分析区域边界条件，提取对应的控制粒子，标记分析区域的边界层，施加边界条件，施加物理粒子物性及相互作用；最后求解未知物理场信息；本发明实现对热流耦合场、流固耦合场等流体流动与其他复杂物理场耦合问题的高效数值分析。

公开(公告)号：CN116227061A

公开(公告)日：2023-06-06

申请号：CN202310055212.9

申请日：2023-02-04

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 刘宏磊 ,  宋晨旭 ,  景辉 ,  李宝童 ,  洪军

IPC: G06F30/17 ,  G06F30/20 ,  G06F111/04 ,  G06F119/14

Abstract: 一种盾构机刀盘面板结构特征生长式设计方法，先确定盾构机刀盘面板的刀具布置，建立盾构机刀盘面板力学仿真模型，提取出待分析域和几何、物理条件，并建立适用于拓扑优化的物理模型；然后建立生长单元数学模型以及特征生长优化数学模型；接下来初始化生长点以及优化参数，进行生长单元布局优化、尺寸优化和生长竞争，完成主脉结构生长后，确定主脉分歧点位置，次脉的生长与主脉生长相同，同样重复步骤布局优化、尺寸优化、生长竞争，三级脉也依据二级脉生长过程进行分支、生长，最终三阶叶脉共同组合形成生长式设计的拓扑结构，最后对优化后的盾构机刀盘面板结构进行后处理；本发明提高了设计的效率与质量。

公开(公告)号：CN113434921B

公开(公告)日：2023-05-23

申请号：CN202110758275.1

申请日：2021-07-05

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李宝童 ,  段瑜琪 ,  巴佳豪 ,  刘宏磊 ,  洪军

IPC: G06F30/10 ,  G06F30/20 ,  G06F111/04 ,  G06F119/14

Abstract: 一种考虑介纳观尺度效应的结构等几何拓扑优化方法，基于应变梯度力学理论，并采用等几何分析方法，以非均匀有理B样条(NURBS)构建几何模型和分析模型，利用可预设阶次的NURBS基函数嵌套应变梯度理论构建几何分析计算工具；采用基于变密度法结构描述的拓扑优化方法，以单元密度为设计变量进行拓扑优化设计；本发明准确描述介纳观微构件的力学行为，可靠实现结构响应计算和敏度分析，获得准确拓扑优化结构，同时可解决微构件拓扑优化设计求解精度不高、计算量大、耗时长等问题。

公开(公告)号：CN113191053B

公开(公告)日：2022-12-23

申请号：CN202110482592.5

申请日：2021-04-30

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李宝童 ,  尹鹏 ,  陈豪 ,  刘宏磊 ,  洪军

IPC: G06F30/23 ,  G06F30/17 ,  G06F30/15 ,  G06F111/04 ,  G06F119/14

Abstract: 一种面向高承载性能的点阵胞元差异化配置设计方法，首先在介观层次上寻找具有正、负泊松比极值的RUC胞元，然后将这两种胞元按比例与排列方式进行组合形成具有更高的等效杨氏模量和正、负泊松比值结构，以具有更高正、负泊松比的结构为组成胞元进行循环设计，最终通过对介观层次上胞元构型的多次循环排列的方式，实现在小应变情况下宏观点阵结构承载性能上的跃升；本发明通过介观胞元的简单排列实现了宏观点阵结构承载性能的显著提升，具有很好的设计参考与应用价值。

公开(公告)号：CN111832205B

公开(公告)日：2022-12-09

申请号：CN202010632955.4

申请日：2020-07-02

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李宝童 ,  刘宏磊 ,  张子玉 ,  洪军

IPC: G06F30/23 ,  G06F119/14

Abstract: 一种适应波群传递界面动态变化的能量有限元分析方法，以经过时间与空间平均的能量密度作为分析指标，基于能量平衡条件建立能量平衡方程，在“独立单元网格”中对设计域进行离散化处理以及单元矩阵的组装，采用能量有限元方法分析得到机械结构系统内部的能量响应水平；本发明构建的新型能量有限元能够在不连续物理场界面动态变化的前提下避免重建网格，获得准确的分析结果，从而大大降低了运算量，提高了运算效率，为高频大尺寸结构复杂工况下的不连续能量密度场界面动态变换的结构动力学分析预测及迭代优化提供一种高效可行的分析方法。

公开(公告)号：CN111832203B

公开(公告)日：2022-12-09

申请号：CN202010632026.3

申请日：2020-07-02

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李宝童 ,  张路宽 ,  刘宏磊 ,  唐文豪 ,  洪军

IPC: G06F30/23 ,  G06F111/04 ,  G06F119/08

Abstract: 一种由零亏格网格曲面生成散热拓扑的图形学方法，利用双层网格进行散热结构设计；上层使用零亏格的可变形三角形网格描述拓扑几何模型，仅通过一个组件即可生成散热拓扑结构，不仅摆脱了初始布局依赖性，还获得了清晰的几何边界，减少了设计变量，提升了计算速度；下层使用等几何单元进行热流耦合稳态导热计算与灵敏度分析，实现了分析模型对几何模型的准确描述，避免了传统有限元采用分段函数逼近几何模型导致的误差，提高了流体散热问题的求解精度，等几何分析过程规避了经典有限元中冗杂的网格划分环节，节省了计算成本；本发明为散热结构拓扑优化提供了更可靠的思路。

公开(公告)号：CN112800558B

公开(公告)日：2022-10-28

申请号：CN202110135016.3

申请日：2021-02-01

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李宝童 ,  刘宏磊 ,  张路宽 ,  刘策 ,  洪军

IPC: G06F30/17 ,  G06F30/23 ,  G06F30/27 ,  G06F111/10 ,  G06F119/08

Abstract: 一种高热流短时工作平台相变温控组件翅片结构设计方法，先定义设计工况，设计导热通道，通过模拟植物叶片叶脉的生长来设计导热通道的结构布局，导热通道由点热源向相变材料内部延伸，形成导热增强网络；然后进行材料重构，采用竞争机制对导热通道单元进行筛选；再进行导热通道数学优化模型，以导热分歧网格结构总火积耗散最低为优化目标函数，以高导热材料的体积耗散为约束条件，迭代优化获得满足材料用量最优导热结构；最后进行适应性处理，按照生产工艺要求圆整导热率提升结构分叉布局，从而获得导热结构最终布局；本发明在保证相变材料储能能力的同时提升其导热率，增强热量在材料中的传递，使相变材料得以更好的发挥储能作用。

公开(公告)号：CN114266184A

公开(公告)日：2022-04-01

申请号：CN202111676021.1

申请日：2021-12-31

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李宝童 ,  巴佳豪 ,  程阿康 ,  刘宏磊 ,  洪军

IPC: G06F30/23 ,  G06F119/08

Abstract: 一种适配风扇特性曲线的电子设备异型风道设计方法，先使用达西简化模型近似湍流流场，使用变密度法以渗透率描述流体和固体；再建立风扇特性曲线同系统流场及温度场耦合的简化模型，实现风扇工作点与当前工况实时匹配；然后使用移动渐近线优化算法，在系统压降约束和体积约束条件下，最小化热源均温，实现电子设备内风道的设计；本发明在系统压降损失允许的范围内，最小化热源均温，同时可实现风扇工作点的精确控制，适用于风扇作为动力源的电子设备散热场景。

公开(公告)号：CN114036815A

公开(公告)日：2022-02-11

申请号：CN202111384897.9

申请日：2021-11-22

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李宝童 ,  刘策 ,  光宏昊 ,  刘宏磊 ,  洪军

IPC: G06F30/25 ,  G06F111/10

Abstract: 面向耦合物理场快速求解的真伪双重粒子模型建模方法，首先根据CAD构型各边界坐标和形状划分不同的面片，建立样条曲线节点矢量和几何控制点，并计算插值基函数，精细化后得到待求解物理问题的精确分析模型；再根据根据计算精度需求和物理场连续性要求，给定物理场粒子数量和排布方式，对物理场和分析域做粒子化离散；然后构建控制粒子信息与物理粒子信息之间的插值映射关系；再基于数值分析模型中的形状函数和边界对应的控制粒子的物理场信息的线性组合，标记分析域的边界层，施加边界条件，施加物理粒子物性及相互作用，形成面向耦合物理场快速求解的真伪双重粒子模型；本发明以少量自由度完成偏微分方程解算，获得高连续性物理场分布的数值。

公开(公告)号：CN113609722A

公开(公告)日：2021-11-05

申请号：CN202110810975.0

申请日：2021-07-19

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李宝童 ,  陈豪 ,  尹鹏 ,  刘宏磊 ,  洪军

IPC: G06F30/23 ,  G06F111/10 ,  G06F119/14

Abstract: 一种实现高正负泊松比的点阵结构设计方法，先采用基于经典梁理论的结构泊松比计算公式，得到理论上泊松比值分别为正、负的各向异性介观胞元；再对具有正、负泊松比极值的各向异性介观胞元按给定规律进行组合排列，得到具有更高正、负泊松比力学性能参数的点阵RUC构型；本发明和原有正、负泊松比各向异性介观胞元相比具备更高的正、负泊松比，大幅度提升材料变形能力，可为实际工程设计提供方案支持。