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公开(公告)号：CN110569519B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN201910292323.5
申请日：2019-04-12
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23 , G06T17/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种考虑非设计域的三维连续体结构拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)确定三维连续体基结构，并建立有限元模型；(2)定义非设计域单元，并输入优化参数，形成优化模型；(3)引入识别数组对设计域及非设计域单元进行标识；(4)对结构进行静力及模态分析，并提取单元、节点及结构分析结果；(5)建立拓扑优化模型的近似连续数学优化列式；(6)计算非设计域单元对结构性能的贡献值，并对性能约束值及目标函数进行折减；(7)采用数学规划算法，对优化模型进行求解；(8)对最优拓扑构型进行反演处理，获得最优拓扑构型。本发明可以有效解决考虑非设计域的三维连续体结构动静力学性能拓扑优化设计问题，为复杂结构体系的优化设计提供一个参考。
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公开(公告)号：CN110222356A
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201910292240.6
申请日：2019-04-12
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开一种综合考虑稳定性与振动特性的板/壳结构轻量化拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)确定设计域、临界屈曲载荷约束阶数及限值、固有频率约束阶数及限值、收敛条件；(2)确定结构力学性能分析方法；(3)优化目标的标准化及约束的显式化处理；(4)优化模型的求解；(5)优化结果的输出。对板/壳结构进行拓扑优化设计时，本发明综合考虑了稳定性能和振动特性，可为轻薄板/壳结构的初始概念设计提供参考。
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公开(公告)号：CN109726484A
公开(公告)日：2019-05-07
申请号：CN201811643986.9
申请日：2018-12-30
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开一种基于独立连续映射法的多材料连续体结构拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)确定连续体结构设计参数：包括设计域尺寸、结构边界条件，实际承载工况；(2)建立优化模型：包括优化目标、位移约束条件及收敛准则初始预设条件的确定。(3)建立独立拓扑变量同约束条件和优化目标之间的关系，将优化方程进行标准化处理；(4)对优化方程进行求解，并基于设定的迭代循环体系及收敛条件，对优化列式进行更新；(5)优化结果的输出，获得多材料结构最优拓扑构型、结构重量分数迭代曲线。本发明给出了一种实用的多材料连续体结构设计方法，在满足结构位移约束条件下，以结构重量最轻为目标。在工程实际中有重要意义。
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公开(公告)号：CN110222356B
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN201910292240.6
申请日：2019-04-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开一种综合考虑稳定性与振动特性的板/壳结构轻量化拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)确定设计域、临界屈曲载荷约束阶数及限值、固有频率约束阶数及限值、收敛条件；标准化及约束的显式化处理；(4)优化模型的求解；(5)优化结果的输出。对板/壳结构进行拓扑优化设计时，本发明综合考虑了稳定性能和振动特性，可为轻薄板/壳结构的初始概念设计提供参考。(2)确定结构力学性能分析方法；(3)优化目标的
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公开(公告)号：CN110046424B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN201910292322.0
申请日：2019-04-12
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23
Abstract: 一种基于全局化求解策略的疲劳结构拓扑优化设计方法涉及结构中材料的布局设计，适用于考虑疲劳特性的结构初始概念设计。本发明包括以下步骤：(1)建立基结构有限元模型；(2)输入疲劳拓扑优化参数，形成优化模型；(3)初始化变量并获取基结构信息；(4)对结构进行疲劳分析，并提取分析结果；(5)引入过滤函数，实现对优化模型的显式化；(6)对优化模型进行求解，获得最优连续解；(7)对最优连续解进行离散反演，使结构满足优化准则判断，从而获得最优拓扑结构。本发明提出了解决结构疲劳特性的结构优化设计，不再是对结构优化的参数优选，从概念设计阶段便将疲劳寿命的影响考虑在内，对于考虑疲劳特性的工程结构设计具有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107844676A
公开(公告)日：2018-03-27
申请号：CN201711368997.6
申请日：2017-12-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5018 , G06F2217/06 , G06F2217/78
Abstract: 本发明公开一种基于多性能约束的结构拓扑优化设计方法包括以下步骤：(1)建立基结构有限元模型；(2)输入多性能拓扑优化参数，形成优化模型；(3)初始化变量并提取基结构信息；(4)对结构进行力学性能分析，并提取分析结果；(5)对优化模型进行显式化处理；(6)求解优化模型；(7)对最优连续结构进行反演，获得最优拓扑结构。本发明可以快速得到稳定收敛的拓扑优化结构，缩短结构设计周期，提高工作效率，节能减材。
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公开(公告)号：CN109726484B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN201811643986.9
申请日：2018-12-30
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明公开一种基于独立连续映射法的多材料连续体结构拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)确定连续体结构设计参数：包括设计域尺寸、结构边界条件，实际承载工况；(2)建立优化模型：包括优化目标、位移约束条件及收敛准则初始预设条件的确定。(3)建立独立拓扑变量同约束条件和优化目标之间的关系，将优化方程进行标准化处理；(4)对优化方程进行求解，并基于设定的迭代循环体系及收敛条件，对优化列式进行更新；(5)优化结果的输出，获得多材料结构最优拓扑构型、结构重量分数迭代曲线。本发明给出了一种实用的多材料连续体结构设计方法，在满足结构位移约束条件下，以结构重量最轻为目标。在工程实际中有重要意义。
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公开(公告)号：CN107844676B
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN201711368997.6
申请日：2017-12-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种基于多性能约束的结构拓扑优化设计方法包括以下步骤：(1)建立基结构有限元模型；(2)输入多性能拓扑优化参数，形成优化模型；(3)初始化变量并提取基结构信息；(4)对结构进行力学性能分析，并提取分析结果；(5)对优化模型进行显式化处理；(6)求解优化模型；(7)对最优连续结构进行反演，获得最优拓扑结构。本发明可以快速得到稳定收敛的拓扑优化结构，缩短结构设计周期，提高工作效率，节能减材。
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公开(公告)号：CN110569519A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910292323.5
申请日：2019-04-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开一种考虑非设计域的三维连续体结构拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)确定三维连续体基结构，并建立有限元模型；(2)定义非设计域单元，并输入优化参数，形成优化模型；(3)引入识别数组对设计域及非设计域单元进行标识；(4)对结构进行静力及模态分析，并提取单元、节点及结构分析结果；(5)建立拓扑优化模型的近似连续数学优化列式；(6)计算非设计域单元对结构性能的贡献值，并对性能约束值及目标函数进行折减；(7)采用数学规划算法，对优化模型进行求解；(8)对最优拓扑构型进行反演处理，获得最优拓扑构型。本发明可以有效解决考虑非设计域的三维连续体结构动静力学性能拓扑优化设计问题，为复杂结构体系的优化设计提供一个参考。
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公开(公告)号：CN110046424A
公开(公告)日：2019-07-23
申请号：CN201910292322.0
申请日：2019-04-12
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 一种基于全局化求解策略的疲劳结构拓扑优化设计方法涉及结构中材料的布局设计，适用于考虑疲劳特性的结构初始概念设计。本发明包括以下步骤：(1)建立基结构有限元模型；(2)输入疲劳拓扑优化参数，形成优化模型；(3)初始化变量并获取基结构信息；(4)对结构进行疲劳分析，并提取分析结果；(5)引入过滤函数，实现对优化模型的显式化；(6)对优化模型进行求解，获得最优连续解；(7)对最优连续解进行离散反演，使结构满足优化准则判断，从而获得最优拓扑结构。本发明提出了解决结构疲劳特性的结构优化设计，不再是对结构优化的参数优选，从概念设计阶段便将疲劳寿命的影响考虑在内，对于考虑疲劳特性的工程结构设计具有重要意义。
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