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公开(公告)号：CN117634307A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311678803.8
申请日：2023-12-08
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/17 , G06N3/048 , G06N3/0495
Abstract: 本发明属于结构优化设计相关技术领域，其公开了一种微结构代理模型的建立方法及其应用与设备，步骤为：(1)构建样本点数据库，进而构建初始代理模型；(2)采用正交最小二乘法依次选择样本点数据库中的每个样本点并计算其所带来的误差，进而选择最大误差所对应的样本点作为最终代理模型的第一个样本点；(3)依次选择剩余的样本点，将其对应的特征向量与已选择的样本点的特征向量作正交，并计算其所带来的误差，进而选择此轮中最大误差所对应的样本点作为下一个样本点，重复选择直至选择到的最终代理模型的样本点的误差之和大于等于阈值；(4)基于选择到的最终代理模型的样本点及其对应的权值构建所述最终代理模型。本发明缩短了求解时间。
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公开(公告)号：CN112417537B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202011484847.3
申请日：2020-12-16
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于超精密加工领域，公开了一种基于车削加工将几何误差可视化的表面形貌仿真方法，包括以下步骤：(a)建立特征曲面的数学模型；(b)结合加工条件，分析在无几何误差下特征曲面经仿真实验得到的表面形貌，得到理想情况下特征曲面的三维表面形貌模型；(c)在一个或几个运动轴存在几何误差的情况下，分析在预先设定的几何误差值下特征曲面经仿真实验得到的表面形貌，得到可视化结果，进行比较后即可得到运动轴的几何误差对于工件形貌的影响结果。本发明通过对仿真方法整体处理流程设计等进行改进，能够清晰地表征车削加工过程中几何误差与工件三维表面形貌的关系，便于后续基于几何误差可视化的工艺参数优化。
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公开(公告)号：CN113742970B
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202111001817.7
申请日：2021-08-30
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种点阵结构优化设计的基于水平集的变密度方法，属于结构优化设计相关技术领域，该方法在结构设计域内设置设计点，在设计点处定义两个权重系数作为设计变量，结合权重系数和径向基函数得到两个水平集函数，利用余弦函数、可微的max函数和近似Heaviside函数对水平集函数进行变换和组合得到单元密度；利用单元密度计算单元杨氏模量，利用单元杨氏模量建立刚度矩阵；以柔度最小化为优化目标，以梯度约束为约束条件，定义点阵结构优化设计问题；计算目标函数和约束函数对设计变量的灵敏度，基于灵敏度更新设计变量，直至满足优化终止条件，得到最优的点阵结构。本发明能够得到晶胞连续性好的点阵结构。
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公开(公告)号：CN114227755B
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202111577228.3
申请日：2021-12-22
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J19/00
Abstract: 本发明属于空间机械臂地面试验领域，具体地说是一种机械臂末端全姿态微重力被动随动吊挂工装，安装基座与机械臂关节模组A固接,机械臂关节模组A与机械臂关节模组B转动连接，机械臂关节模组B与机械臂关节模组C转动连接，机械臂关节模组C与末端工具转动连接，末端工具与末端快换套固接，机械臂末端连接工装的一端与机械臂关节模组C固接，另一端与末端快换套固接。本发明可适应不同构型、不同负载能力、不同末端结构的空间机械臂进行地面运动试验，具有微重力模拟精度高、适用范围广、安全可靠、结构简单、使用方便、便于维护的优点。
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公开(公告)号：CN114227755A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111577228.3
申请日：2021-12-22
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J19/00
Abstract: 本发明属于空间机械臂地面试验领域，具体地说是一种机械臂末端全姿态微重力被动随动吊挂工装，安装基座与机械臂关节模组A固接,机械臂关节模组A与机械臂关节模组B转动连接，机械臂关节模组B与机械臂关节模组C转动连接，机械臂关节模组C与末端工具转动连接，末端工具与末端快换套固接，机械臂末端连接工装的一端与机械臂关节模组C固接，另一端与末端快换套固接。本发明可适应不同构型、不同负载能力、不同末端结构的空间机械臂进行地面运动试验，具有微重力模拟精度高、适用范围广、安全可靠、结构简单、使用方便、便于维护的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110955941B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201911206379.0
申请日：2019-11-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于向量场的复合材料结构优化设计方法及设备，属于复合材料结构设计领域。该方法包括：在结构设计域内设置系列离散设计点并定义设计点的权重系数，将设计域划分为若干个单元，定义每个单元中心点处的向量；根据设计点坐标和单元中心点坐标计算线性无关向量场，结合设计点权重系数计算单元中心点向量和单元中心点纤维角度；定义复合材料结构优化设计问题中的设计变量、设计目标和设计约束；进行有限元分析，建立各单元刚度矩阵和整体刚度矩阵，求解位移场；计算目标函数对设计变量的灵敏度；更新设计变量，重复上述步骤直到满足优化终止条件。本发明可保证纤维角度的空间连续性，减少设计变量，提高优化效率。
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公开(公告)号：CN112883505A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110035812.X
申请日：2021-01-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑刀具工件相对振动的超精密端面车削表面建模方法，包括以下步骤：(a)计算刀具参考点的理想运动轨迹；(b)设定实际车削过程中，超精密车床上刀具与工件间的相对振动位置关系；(c)计算刀具参考点的实际运动轨迹；(d)将待仿真建模区域网格化，得到各个离散点；然后，根据刀具实际运动轨迹计算各离散点的切削相关位置，并由约束条件，保留其中的有效位置；最后计算各离散点的轮廓高度，取其与各离散点初始高度二者中的较小者，即可获得在刀具工件相对振动下的超精密端面车削表面形貌仿真模型。本发明方法考虑刀具工件轴向、周向和径向的相对振动，与现有技术相比能够更加准确地反映实际超精密端面车削表面的形貌特征。
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公开(公告)号：CN111985137A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010850986.7
申请日：2020-08-21
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23
Abstract: 本发明属于结构设计拓扑优化领域，具体公开了一种针对多孔结构拓扑优化的多变量切割水平集优化方法，包括：将设计参考域划分为M个单元；在每个单元使用多个基本水平集函数及其分割函数来描述微观结构，由切割函数进行切割，实现微观结构的形状和拓扑变化；切割操作后，每个单元中得到多个虚拟微观结构，通过布尔运算将它们组合在一起，生成实际微观结构，其中，本方法将微观结构原型从方格形网格映射到四边形网格，同时采用更高阶的切削函数，能更加灵活地处理具有更加复杂几何结构的多孔结构，解决了工程实际应用中多孔结构宏观形状高度不规则、无法使用方形网格划分的问题，以及双线性插值函数几何模型不够灵活，无法较好描述多孔结构等问题。
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公开(公告)号：CN109002614B
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN201810797119.4
申请日：2018-07-19
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/10
Abstract: 本发明属于结构拓扑优化的技术领域，并公开了一种稳定成孔的改进水平集拓扑优化方法。该方法包括：(a)有限元网格划分设计域，初始化划分为实体和孔洞区域，并对水平集函数初始赋值；(b)计算设计域的位移向量；(c)计算速度场和实体区域中每个网格单元的敏度数；(d)利用敏度数对初始化的实体区域、孔洞区域和水平集函数进行第一次优化；(e)利用速度场分别更新实体和孔洞区域中每个网格单元的水平集函数以此重新划分实体区域和孔洞区域，从而实现第二次优化；(f)根据柔度和体积误差判断第二次优化的结果是否收敛。本发明克服了传统水平集拓扑优化方法不能在结构内部成孔的缺陷，解决了优化问题对初始设计的依赖性，稳定且有效。
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公开(公告)号：CN107563097B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201710880717.3
申请日：2017-09-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23
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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