一种基于并行网格细化的几何多重网格构建方法

    公开(公告)号:CN118502933A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410482340.6

    申请日:2024-04-22

    Abstract: 本发明提供一种基于并行网格细化的几何多重网格构建方法,属于高性能计算科学技术领域,解决了几何多重网格在复杂计算下难以构建的问题。方法包括:S1、生成基础网格并进行预处理,为每个处理器核心分配计算任务;S2、每个处理器核心依据其所分配到的计算任务,在自身进程上执行细化操作;多个处理器核心以并行方式完成对基础网格的细化过程;S3、设置几何多重网格求解器的配置参数;在方程求解过程中调用配置参数,结合基础网格的细化结果进行计算,从而构建几何多重网格。本发明在通用的结构/非结构网格中,以并行方式构建几何多重网格,拓宽了几何多重网格在各类工程计算和科学模拟中的应用范围。

    一种适用于大型循环对称薄壁结构的承载能力快速评估方法

    公开(公告)号:CN115859718A

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202211491331.0

    申请日:2022-11-25

    Abstract: 本发明属于航空航天结构计算领域,提供一种适用于大型循环对称薄壁结构的承载能力快速评估方法。该方法根据大型循环对称薄壁结构的循环对称特征,建立了大型循环对称薄壁结构的子结构模型。在此基础上,通过施加循环对称边界条件和Bloch波边界条件,将整体模型分析转化为子结构模型求解,能够同时考虑大型循环对称薄壁结构的整体和局部力学行为,并显著降低了分析问题的维度。最后,在非线性分析迭代过程中,基于组合近似策略的特征值迭代算法来合理预测增量步长,减小非线性分析的迭代次数,从而快速且准确的评估大型循环对称薄壁结构的承载能力。

    一种叶轮机械叶栅气弹稳定性拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN115438437A

    公开(公告)日:2022-12-06

    申请号:CN202211063005.X

    申请日:2022-08-31

    Abstract: 本发明公开了一种叶轮机械叶栅气弹稳定性拓扑优化方法,包括步骤一:给定叶栅中的叶片安装角θ,叶片间距s,来流速度U∞;步骤二:计算叶片单位叶高质量m、绕弾性轴的质量静矩Sα和质量惯性矩Iα,得到质量阵步骤三:将叶片二维截面的密度场ρ映射到三维实体叶片的模型上;步骤四:建立一个针对相位角的循环对于每一次循环:通过迭代法计算当前相位角对应的无量纲气动系数力(CFq)η,(CFα)η和力矩系数(CMq)η,(CMα)η,得到气动矩阵和步骤五:求解目标函数和约束函数及其灵敏度;步骤六:得到更新的密度场ρk。该发明的技术效果为可以优化叶轮机械叶栅中弯扭耦合空心叶片空心区域的材料布置,使得叶栅在轻量化设计的同时可以保持气弹稳定状态。

    一种基于拓扑优化的扭力杆轻量化设计方法

    公开(公告)号:CN114547800A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202210181572.9

    申请日:2022-02-25

    Abstract: 本发明提出了一种基于拓扑优化的扭力杆轻量化设计方法,涉及扭力杆技术领域,包括以下步骤:确定扭力杆结构并对其进行载荷环境识别,建立扭力杆力学模型,对现有扭力杆结构进行有限元分析,对现有扭力杆结构进行拓扑优化设计以得到优化结构,对优化结构进行有限元分析以获得优化结构的性能参数,对比现有扭力杆结构的性能参数和优化结构的性能参数,检验优化结构的性能参数是否大于现有扭力杆结构的性能参数,若否,重新考虑优化策略并调整参数进行优化,若是,则终止迭代;输出终止迭代后优化结构的性能参数和优化后的扭力杆结构;本发明能够简化扭力杆的结构设计过程,并提高了结构的轻量化性能。

    一种面向混杂纤维复合材料板壳结构的快速协同优化方法

    公开(公告)号:CN110083900A

    公开(公告)日:2019-08-02

    申请号:CN201910306542.4

    申请日:2019-04-17

    Abstract: 一种面向混杂纤维复合材料板壳结构的快速协同优化方法,属于复合材料结构优化设计技术领域,步骤为:1)建立备选材料库;2)建立三维有限元数值模型并进行几何分区;3)使用模型降阶方法建立降阶数值分析模型;4)建立优化列式,进行离散材料优化设计。采用连续插值函数表征材料库中的离散材料,依据模型的几何分区和优化目标及约束分配设计变量,采用降阶模型进行数值计算获得目标和约束响应,进行离散材料优化设计,实现多变量协同优化,获得最优设计构型。本发明能够实现混杂纤维复合材料结构的一体化设计,实现结构拓扑、纤维含量、纤维角度、铺层顺序等多层级变量的协同优化设计,满足结构功能需要的同时,减轻结构质量,降低材料成本。

    考虑抗鸟撞性能的空心风扇叶片型腔结构及其设计方法

    公开(公告)号:CN116241503A

    公开(公告)日:2023-06-09

    申请号:CN202310166573.0

    申请日:2023-02-24

    Abstract: 本发明公开了一种考虑抗鸟撞性能的空心风扇叶片型腔结构及其设计方法,所述叶片型腔结构包括蒙皮(1)、内部加强筋条(2)、叶尖(3)、叶片前缘(4)、叶片后缘(5)、叶根(6)和榫头(7),所述内部加强筋条(2)包括主筋(8)和次筋(9),所述叶片型腔结构以转轴为中心呈旋转结构,两条所述主筋(8)排列在内部加强筋条(2)中间,同时连接叶尖(3)和叶根(6),所述次筋(9)分布在内部加强筋条(2)的内部,同时连接主筋(8)、叶片前缘(4)、叶片后缘(5)、叶尖(3)和叶根(6)。本发明考虑了鸟撞冲击过程中鸟撞位置及运动的过程,能够实现对材料的充分利用,同时空心风扇叶片质量得到有效降低。

    一种空心叶片的设计方法

    公开(公告)号:CN115048732A

    公开(公告)日:2022-09-13

    申请号:CN202210388453.0

    申请日:2022-04-13

    Abstract: 本发明公开了一种空心叶片的设计方法,所述空心叶片的设计方法包括:S1:获取初始空心叶片二维截面的设计域;S2:设置所述设计域的初始密度场;S3:根据当前密度场,得到约束函数和目标函数;S4:分析所述目标函数和所述约束函数对所述当前密度场的灵敏度;S5:根据所述灵敏度,对空心叶片二维截面的设计域进行优化设计并更新所述当前密度场,得到更新后的当前密度场;S6:判断所述更新后的当前密度场是否满足预设收敛条件,若是,进入步骤S7;否则,返回步骤S3;S7:根据所述更新后的当前密度场生成最终空心叶片。本发明所提供的空心叶片的设计方法,能够设计出结构更加先进、空间更大的空心叶片。

    一种空心叶片的设计方法

    公开(公告)号:CN115048732B

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202210388453.0

    申请日:2022-04-13

    Abstract: 本发明公开了一种空心叶片的设计方法,所述空心叶片的设计方法包括:S1:获取初始空心叶片二维截面的设计域;S2:设置所述设计域的初始密度场;S3:根据当前密度场,得到约束函数和目标函数;S4:分析所述目标函数和所述约束函数对所述当前密度场的灵敏度;S5:根据所述灵敏度,对空心叶片二维截面的设计域进行优化设计并更新所述当前密度场,得到更新后的当前密度场;S6:判断所述更新后的当前密度场是否满足预设收敛条件,若是,进入步骤S7;否则,返回步骤S3;S7:根据所述更新后的当前密度场生成最终空心叶片。本发明所提供的空心叶片的设计方法,能够设计出结构更加先进、空间更大的空心叶片。

    一种基于拓扑优化的扭力杆轻量化设计方法

    公开(公告)号:CN114547800B

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202210181572.9

    申请日:2022-02-25

    Abstract: 本发明提出了一种基于拓扑优化的扭力杆轻量化设计方法,涉及扭力杆技术领域,包括以下步骤:确定扭力杆结构并对其进行载荷环境识别,建立扭力杆力学模型,对现有扭力杆结构进行有限元分析,对现有扭力杆结构进行拓扑优化设计以得到优化结构,对优化结构进行有限元分析以获得优化结构的性能参数,对比现有扭力杆结构的性能参数和优化结构的性能参数,检验优化结构的性能参数是否大于现有扭力杆结构的性能参数,若否,重新考虑优化策略并调整参数进行优化,若是,则终止迭代;输出终止迭代后优化结构的性能参数和优化后的扭力杆结构;本发明能够简化扭力杆的结构设计过程,并提高了结构的轻量化性能。

    基于Sigmoid函数的变高度加筋拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN114282418B

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202111617724.7

    申请日:2021-12-27

    Abstract: 本发明公开了基于Sigmoid函数的变高度加筋拓扑优化方法,其包括建立变高度筋条结构设计域的有限元模型,将其划分为有限元网格;根据有限元网格边界、载荷条件,以及筋条成型方向设置单元集合;基于单元集合中的参数,构建亥姆霍兹各向异性过滤函数;采用有限元方法求解亥姆霍兹各向异性过滤函数弱形式;通过亥姆霍兹各向异性过滤函弱形式求解过滤后的单元密度向量,即进行线性过滤;基于反S型函数对线性过滤后的密度进行非线性过滤,得到最终过滤密度;基于最终过滤密度,建立拓扑优化结果。本发明通过非线性映射方法对筋条高度进行过滤,能够达到自由控制加筋高度的目的,最终能够得到具有良好刚度传递性能的变高度加筋的结构形式。

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