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公开(公告)号：CN114722509A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210645363.5
申请日：2022-06-09
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/23 , G06F30/27 , G06N3/12 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了基于纤维连续性模型的锥形加筋舱铺层顺序优化方法，包括如下步骤：S1：获取待优化的复合材料锥形加筋舱铺层的设计变量、设计空间以及待优化的性能指标；S2：构建基于区域序列的纤维连续性模型；S3：根据构建的基于区域序列的纤维连续性模型，建立复合材料锥形加筋舱铺层有限元模型；S4：根据复合材料锥形加筋舱铺层有限元模型，通过有限元分析得到复合材料锥形加筋舱铺层质量；S5：建立优化模型，并采用遗传算法对所述优化模型进行求解；S6：通过复合材料锥形加筋舱的起竖工况和轴压工况进行有限元分析，对优化结果进行验证。
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公开(公告)号：CN111027253A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911303880.9
申请日：2019-12-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于结构优化相关技术领域，其公开了一种含有最大尺寸约束的渐进式结构拓扑优化方法，其步骤为：(1)对待优化结构的设计域进行有限元离散，并计算得到结构柔顺度值及局部尺寸测度，继而采用P范数凝聚以得到全局测度，并更新拉格朗日乘子λ以求得伴随解；(2)计算每个离散单元的灵敏度数值；(3)将离散单元的灵敏度值按照大小进行排序，进而对待优化结构的材料进行增删和更新；(4)计算每迭代五步对应的柔顺度之和的变化量Δc，将得到的变化量Δc与1％进行对比，若Δc小于等于1％且待优化结构的许用材料用量分数达到设定值，则结束，由此完成待优化结构的优化；否则转至步骤(1)。本发明提高了效率及稳定性。
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公开(公告)号：CN108647405A
公开(公告)日：2018-10-12
申请号：CN201810369691.0
申请日：2018-04-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明属于结构拓扑优化相关技术领域，其公开了多层级点阵结构拓扑优化设计的子结构插值模型建模方法，包括以下步骤：选定子结构的构型形式及特征几何参数；定义子结构的密度为设计变量，建立设计变量与特征几何参数的关系；改变设计变量的值，生成系列具有不同密度值的子结构；有限元离散系列子结构；得到系列超单元刚度矩阵；提取系列超单元刚度矩阵的特征缩减基及各超单元刚度矩阵的特征缩减基映射系数；构建特征缩减基映射系数与设计变量的关系；建立超单元刚度矩阵的近似计算公式。本发明建立了子结构的超单元刚度矩阵的近似计算模型，该模型用于尺度关联的多层级点阵结构的拓扑优化设计，可保证结构的连接性，设计方案可直接用于制造。
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公开(公告)号：CN116052633A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310059935.6
申请日：2023-01-18
Applicant: 华中科技大学
IPC: G10K11/36
Abstract: 本发明属于声学超材料相关技术领域，其公开了一种用于低频宽带均匀漫反射的水声超表面结构，该水声超表面结构为轴对称结构，其包括N个子块，N个子块依次相连接而形成条状体，所述条状体自其中间平分为两个子条状体，每个子条状体中邻近自身几何中心的子块为腔体结构，该腔体结构是采用弱等效材料制备的，其余子块是采用强等效材料制备的；其中，N为大于2的正整数且为偶数。所述结构同时采用了弱等效材料及强等效材料，使得该结构能够将频段为200Hz～650Hz的垂直入射平面声波，以均匀漫反射的形式反射，使标准化扩散系数在此频段下均大于0.4。
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公开(公告)号：CN111027253B
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN201911303880.9
申请日：2019-12-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于结构优化相关技术领域，其公开了一种含有最大尺寸约束的渐进式结构拓扑优化方法，其步骤为：(1)对待优化结构的设计域进行有限元离散，并计算得到结构柔顺度值及局部尺寸测度，继而采用P范数凝聚以得到全局测度，并更新拉格朗日乘子λ以求得伴随解；(2)计算每个离散单元的灵敏度数值；(3)将离散单元的灵敏度值按照大小进行排序，进而对待优化结构的材料进行增删和更新；(4)计算每迭代五步对应的柔顺度之和的变化量Δc，将得到的变化量Δc与1％进行对比，若Δc小于等于1％且待优化结构的许用材料用量分数达到设定值，则结束，由此完成待优化结构的优化；否则转至步骤(1)。本发明提高了效率及稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114741977A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210659315.1
申请日：2022-06-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/10 , G06K9/62 , G06F113/26
Abstract: 本发明提出了声学超材料微结构最大加工误差设计方法，本发明基于“逆向设计”思维的稳健性分析方法，从设计要求出发，将可接受目标变化范围及可接受约束变化范围映射至不确定性参数空间，并根据参数空间的灵敏度区域确定最大加工误差区间；并将SVM分类模型与稳健性分析方法相结合，以SVM模型代替稳健性分析过程中对目标响应值及约束响应值的模拟仿真，显著降低了仿真成本，提高了稳健性分析的求解效率。
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公开(公告)号：CN112149243A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202010935939.2
申请日：2020-09-08
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/10
Abstract: 本发明属于结构优化相关技术领域，其公开了一种基于渐进演化拓扑更新算法的柔性驱动机构设计方法，包括以下步骤：(1)确定权重因子及阻尼系数；(2)计算得到输出端位移及结构的综合柔顺度；(3)根据设计目标函数计算每个离散单元的灵敏度指数；(4)将得到的离散单元的灵敏度值按照大小进行排序，进而对待优化结构的材料进行增删和更新；(5)重复步骤(2)至步骤(4)直至待优化结构的许用材料用量分数达到预定值，且满足收敛准则，由此完成柔性驱动机构的优化设计。本发明采用离散变量，物理意义明确，且具有稳定高效性和灵活性。同时，刚度性能引入可增强机构刚度且有效抑制铰链的形成、防止应力集中引起的失效，增强可制造性。
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公开(公告)号：CN108647405B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201810369691.0
申请日：2018-04-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/17
Abstract: 本发明属于结构拓扑优化相关技术领域，其公开了多层级点阵结构拓扑优化设计的子结构插值模型建模方法，包括以下步骤：选定子结构的构型形式及特征几何参数；定义子结构的密度为设计变量，建立设计变量与特征几何参数的关系；改变设计变量的值，生成系列具有不同密度值的子结构；有限元离散系列子结构；得到系列超单元刚度矩阵；提取系列超单元刚度矩阵的特征缩减基及各超单元刚度矩阵的特征缩减基映射系数；构建特征缩减基映射系数与设计变量的关系；建立超单元刚度矩阵的近似计算公式。本发明建立了子结构的超单元刚度矩阵的近似计算模型，该模型用于尺度关联的多层级点阵结构的拓扑优化设计，可保证结构的连接性，设计方案可直接用于制造。
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公开(公告)号：CN107563097A
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201710880717.3
申请日：2017-09-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明属于结构拓扑优化相关技术领域，其公开了一种基于应力的启发式结构离散拓扑优化设计方法，其包括以下步骤：(1)对设计域进行有限元离散，并计算获得位移结构响应及应力结构响应；(2)通过P范数法凝聚有限元离散单元以得到全局应力测度，并求解得到伴随解；(3)计算获得有限元离散单元的灵敏度指数；(4)更新所述离散拓扑设计变量；(5)对离散拓扑设计变量进行过滤处理；(6)根据离散拓扑设计变量更新有限元模型的单元材料模型，重复以上步骤直至许用材料用量分数达到设定的许用材料用量分数且优化构型稳定收敛。本发明采用离散设计变量，具有明确的物理意义，同时兼具稳定性及高效性。
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公开(公告)号：CN118395797A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410568943.8
申请日：2024-05-09
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于结构优化相关技术领域，其公开了一种考虑几何非线性的无铰链柔顺机构的拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)确定柔顺机构的输入端和输出端在单位激励下的响应形变的约束指标，(2)对当前拓扑构型在输入端施加驱动载荷后进行考虑几何非线性的有限元分析；对拓扑构型在输入端和输出端分别施加单位载荷后进行有限元分析；(3)判断得到的柔顺度是否满足铰链抑制约束，若满足，则直接采用基于BESO方法的柔顺机构优化设计模型进行优化设计；否则，将铰链抑制约束引入到柔顺机构优化设计模型并基于得到的所述响应位移及得到到的新优化设计模型进行拓扑优化设计。本发明抑制了柔顺机构中集中铰链的形成。
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