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公开(公告)号：CN114357862B
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202111532868.2
申请日：2021-12-15
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应灰狼算法的频率选择表面设计方法及系统，该方法针对频率选择表面结构优化问题，以频率选择表面在中心工作频率的滤波效果作为目标，建立了以节点为基础的频率选择表面单元优化模型，然后采用自适应灰狼算法与模型结合进行求解，并基于该方法开发了频率选择表面设计系统；与传统的FSS优化方法相比，本发明具有更大的优化范围且克服了传统FSS设计效率低、质量差和依赖经验等缺陷，通过本发明实现FSS单元从设计需求到成品的自动化设计，提高了FSS的设计效率。
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公开(公告)号：CN115062510B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202210664764.5
申请日：2022-06-14
Applicant: 华南理工大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开了一种结果逼近的多目标拓扑优化方法、系统、介质和设备，该方法针对单材料填充的多目标拓扑优化结果集范围小的问题，结合多材料拓扑优化方法，形成更大的整体可行结果域；通过调节多种材料的填充比例实现向目标结果点的逼近，并通过对多材料优化结果集进行多项式插值、近似结果点逆求解，实现了整体可行结果域中目标结果点的获取；在多目标拓扑优化迭代求解过程中，使用变密度法(SIMP)计算微单元等效性能，并通过改进优化准则(OC)将有限元单元的中间单元密度逐步向两极化推进，进而更好达到收敛条件，实现了指定性能的多材料多目标拓扑优化，显著地扩大了整体可行结果域范围，实现对目标结果点的获取。
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公开(公告)号：CN112926207B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202110211498.6
申请日：2021-02-25
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了等几何拓扑优化结果的可编辑模型自动构建方法，该方法针对三维等几何拓扑优化问题，对三维等几何拓扑优化结果进行快捷、高效的后处理，达到对其结果模型进行自动构建且可编辑的目的；该方法通过将设计变量作为控制点高一维度的坐标，分层提取三维等几何拓扑优化结果控制点所表示的样条曲面，并对样条曲面的顶部轮廓进行放样，从而简化了等几何拓扑优化模型构建的步骤；本发明直接根据等几何拓扑优化结果构建几何模型，且自动构建的模型具有可选中、可编辑的优点。
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公开(公告)号：CN114357862A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202111532868.2
申请日：2021-12-15
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应灰狼算法的频率选择表面设计方法及系统，该方法针对频率选择表面结构优化问题，以频率选择表面在中心工作频率的滤波效果作为目标，建立了以节点为基础的频率选择表面单元优化模型，然后采用自适应灰狼算法与模型结合进行求解，并基于该方法开发了频率选择表面设计系统；与传统的FSS优化方法相比，本发明具有更大的优化范围且克服了传统FSS设计效率低、质量差和依赖经验等缺陷，通过本发明实现FSS单元从设计需求到成品的自动化设计，提高了FSS的设计效率。
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公开(公告)号：CN109840348A
公开(公告)日：2019-06-04
申请号：CN201811537582.1
申请日：2018-12-15
Applicant: 华南理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种三重加速的拓扑优化方法。为了加速拓扑优化的进程，该方法从多重网格密度映射、基于预处理与初值的共轭梯度法、局部更新三个方面进行改进，多重网格密度映射将设计域划分为几层粗细不同的网格，先在粗网格层上进行拓扑求解，将其得到的优化结果映射到下一层细网格作为初始值，使得细网格层上的拓扑优化进程跳过冗长的迭代，加快拓扑优化的进程；基于预处理和初值的共轭梯度法是在拓扑优化方程的迭代求解中加入预处理调节器以及初值，加快了求解速度；局部更新是选择更新单元，减少迭代时单元更新的数量来达到加速效果。本发明基于上述方法，实现了拓扑优化的三重加速，显著加速拓扑优化进程，获得高精度低计算成本的优化结果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112100877B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202010795704.8
申请日：2020-08-10
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种结构刚度高效拓扑优化方法及系统，该方法针对在给定材料下寻求结构刚度最大的拓扑结构这一工程问题，从缩减有限元分析中的方程求解规模和拓扑优化迭代过程的收敛速度两个方面提升优化效率，拓扑优化有限元方程求解时，该方法通过减少有限元方程的自由度，缩减有限元方程的求解规模，从而加快有限元分析中的方程求解速度；在拓扑优化迭代求解过程中，该方法通过改进优化准则(OC)，将有限元单元的中间单元密度逐步向两极化推进，进而更好达到收敛条件，加快优化迭代过程的收敛速度。本发明显著地提高了结构刚度拓扑优化的计算效率，而且得到高精度的优化结果。
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公开(公告)号：CN112100877A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010795704.8
申请日：2020-08-10
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种结构刚度高效拓扑优化方法及其应用，该方法针对在给定材料下寻求结构刚度最大的拓扑结构这一工程问题，从缩减有限元分析中的方程求解规模和拓扑优化迭代过程的收敛速度两个方面提升优化效率，拓扑优化有限元方程求解时，该方法通过减少有限元方程的自由度，缩减有限元方程的求解规模，从而加快有限元分析中的方程求解速度；在拓扑优化迭代求解过程中，该方法通过改进优化准则(OC)，将有限元单元的中间单元密度逐步向两极化推进，进而更好达到收敛条件，加快优化迭代过程的收敛速度。本发明显著地提高了结构刚度拓扑优化的计算效率，而且得到高精度的优化结果。
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公开(公告)号：CN111581776A9
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010263526.4
申请日：2020-04-07
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于几何重建模型的等几何分析方法，包括步骤：将CAD模型的边界划分为三角形面片或直接根据点云数据，生成一个封闭的规则嵌入域，并将嵌入域划分为规则的子域；根据三角形面片边界/点与单元的位置关系，将单元分为裁剪单元和非裁剪单元；计算裁剪单元各顶点到该裁剪单元附近三角形面片的最小有向距离；利用有向距离把非裁剪单元划分为实单元和虚单元；将最小有向距离作为水平集函数值，运用移动四面体算法基于规则嵌入域重建一个显示的几何模型；获得水平集函数值后，计算出单元内高斯点的水平集函数值。本发明能够直接用于分析具有任意几何形状的复杂模型，也可以用于分析来自逆向工程的点云模型以及自图像数据的体素模型。
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公开(公告)号：CN107563056A
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201710772612.6
申请日：2017-08-31
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于拓扑优化技术的变密度多孔金属骨科植入物制备方法，包括步骤：CT扫描建立骨骼几何模型并选择微结构，将孔隙率、微结构孔径大小、微结构壁厚条件作为拓扑优化的约束条件；以均匀化方法计算等效实体单元属性，并采用有限元以等效实体单元计算植入物力学性能；以密度法拓扑优化技术获得植入物区域内的密度分布，将孔隙率、微结构孔径大小、微结构壁厚条件作为拓扑优化的约束条件；以有限元节点单元位置信息为基础，构建变密度梯度多空骨科植入物的几何模型；通过3D打印加工制造所述变密度多孔金属骨科植入物。本发明骨吸收低、力学性能好、使用寿命长，可降低植入物植入一段时间后进行矫正手术的概率。
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公开(公告)号：CN119358329A
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202411448925.2
申请日：2024-10-17
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于分块对称特性的刚度矩阵压缩存储方法、系统及介质，该方法包括下述步骤：构建几何模型，获取材料属性参数；根据几何模型划分有限元分析网格，并对单元、节点、自由度进行编号；设定边界条件和施加载荷情况；基于全局刚度矩阵的分块对称特性申请存储空间；计算单元刚度矩阵，将单元刚度矩阵信息组装至全局刚度矩阵，并施加边界条件；采用数值求解方法求解压缩存储全局刚度矩阵后对应的有限元方程。本发明保持了刚度矩阵的可还原性，减少了刚度矩阵存储的冗余信息，还降低了刚度矩阵与向量乘法及其他矩阵运算的时间复杂度，从而有效提高了线性方程组求解的性能。
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