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公开(公告)号：CN119378036A
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411362618.2
申请日：2024-09-27
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于结构拓扑优化相关技术领域，其公开了一种面向壳结构的自适应等几何拓扑优化设计方法及设备，包括以下步骤：S11、基于待优化壳结构的材料参数及截断层次B样条基函数构建参数化模型，进而基于参数化模型对壳结构的位移场进行离散以得到壳结构每一个点的位移；S12、基于完全自适应策略的各向同性材料惩罚法构建待优化壳结构的拓扑优化模型，对壳结构进行拓扑优化设计以得到迭代步的密度设计变量和活跃单元分布；S13、根据连续两个迭代步的密度设计变量的最大变化量和相邻活跃单元的密度差，使用完全自适应策略对待优化壳结构的层次网格进行局部细化和粗化，进而完成壳结构的自适应等几何拓扑优化设计。本发明提高了精度及效率。
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公开(公告)号：CN114781205B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202210315785.6
申请日：2022-03-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种结构拓扑优化模型的灵敏度分析方法及应用，属于结构优化设计领域；在本发明所提供的一种灵敏度分析方法中，基于B样条函数张量积分解的特性，将传统的多维度隐式过滤器权重矩阵分解为几个单一维度的子权重矩阵进行计算。在本发明所提供的另一种灵敏度分析方法中，基于工程结构所划分网格的每个方向上的网格数量以及最小过滤半径，得到每个参数单元方向上的子权重矩阵。各个方向上的子权重矩阵通过Kronecker矩阵乘积法可以得到整体的过滤器权重矩阵，从而实现了权重矩阵的等效表达。本发明无需对每一个单元的敏度过滤器权重矩阵进行计算，仅需要计算各个维度方向上的子权重矩阵即可，存储效率高，且计算效率较快。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114329672A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111589079.2
申请日：2021-12-23
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种工程结构的等几何单元刚度数据的获取方法及应用，属于CAD/CAE一体化集成领域；基于Bernstein基函数空间的局部单元空间保持特性，得出不同单元刚度矩阵之间的等价关系，故本发明仅需要获取任一单元的单元刚度矩阵作为标准单元刚度矩阵进行存储，然后获取各B样条等几何分析单元与单元基函数在各参数方向上的提取矩阵，即可实现任意B样条单元刚度矩阵的等效表达，本发明无需对每一个等几何单元预先计算并存储其单元刚度数据，仅需要存储一个标准单元刚度矩阵和各参数方向的提取矩阵即可，存储效率较高，且计算速度较快，为该研究方向的深入发展提供了可能。
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公开(公告)号：CN114781205A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210315785.6
申请日：2022-03-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种结构拓扑优化模型的灵敏度分析方法及应用，属于结构优化设计领域；在本发明所提供的一种灵敏度分析方法中，基于B样条函数张量积分解的特性，将传统的多维度隐式过滤器权重矩阵分解为几个单一维度的子权重矩阵进行计算。在本发明所提供的另一种灵敏度分析方法中，基于工程结构所划分网格的每个方向上的网格数量以及最小过滤半径，得到每个参数单元方向上的子权重矩阵。各个方向上的子权重矩阵通过Kronecker矩阵乘积法可以得到整体的过滤器权重矩阵，从而实现了权重矩阵的等效表达。本发明无需对每一个单元的敏度过滤器权重矩阵进行计算，仅需要计算各个维度方向上的子权重矩阵即可，存储效率高，且计算效率较快。
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公开(公告)号：CN114329672B
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202111589079.2
申请日：2021-12-23
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种工程结构的等几何单元刚度数据的获取方法及应用，属于CAD/CAE一体化集成领域；基于Bernstein基函数空间的局部单元空间保持特性，得出不同#imgabs0#单元刚度矩阵之间的等价关系，故本发明仅需要获取任一#imgabs1#单元的单元刚度矩阵作为标准#imgabs2#单元刚度矩阵进行存储，然后获取各B样条等几何分析单元与#imgabs3#单元基函数在各参数方向上的#imgabs4#提取矩阵，即可实现任意B样条单元刚度矩阵的等效表达，本发明无需对每一个等几何单元预先计算并存储其单元刚度数据，仅需要存储一个标准#imgabs5#单元刚度矩阵和各参数方向的#imgabs6#提取矩阵即可，存储效率较高，且计算速度较快，为该研究方向的深入发展提供了可能。
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公开(公告)号：CN118350153A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410538560.6
申请日：2024-04-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于结构拓扑优化领域，并具体公开了一种面向复杂边界平面域的等几何多面片网格生成方法及系统，其包括：对于具有复杂边界的平面域，获取其初始边界以及初始参数化网格；计算Beltrami系数模，进而筛选出部分插值点；对插值点进行聚类；对每个类别：计算该类别中所有插值点的平均坐标，在初始边界上确定与平均坐标距离最近的关键点，并在对边上选取弧长参数一致的点构成点对；基于点对，构建与初始边界正交的NURBS曲线，将平面域划分为多面片结构，对每个面片重新生成网格，进而调整面片间单元连续性使其达到C1连续。本发明可以准确针对自交网格进行多面片划分，划分面片数量较少且生成网格无自交、质量较高。
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公开(公告)号：CN118349356A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410540756.9
申请日：2024-04-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于刚度矩阵组装领域，并具体公开了一种等几何单元刚度数据计算组装的GPU并行加速方法、系统及应用，其包括：基于结构的B样条等几何分析网格，获取控制点对和#imgabs0#网格，并得到结构的B样条等几何分析网格各参数方向上的#imgabs1#提取矩阵及Bernstein基函数，基于Bernstein基函数计算位移矩阵B，进而得到#imgabs2#单元刚度矩阵K0；基于GPU加速技术，采用Element‑wise方法或Interaction‑wise方法计算全局刚度矩阵；本发明方法广泛适用于异构系统架构，在减少内存消耗的同时极大的加快了计算速度和优化效率，为复杂模型的等几何拓扑优化的深入发展提供了可能。
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