一种求解制造约束下变厚度薄壁结构最优厚度分布的混合元胞自动机方法

    公开(公告)号:CN110287512B

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN201910384617.0

    申请日:2019-05-09

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种求解制造约束下变厚度薄壁结构最优厚度分布的混合元胞自动机算法,主要包括外层循环和内层循环,外层循环进行碰撞仿真分析,为内层循环定义合适的目标质量;内层循环根据当前元胞及其邻胞的内能密度值调整元胞厚度,使得设计域内的内能密度趋于均匀化分布。针对变厚度薄壁结构的厚度分布属性,沿轧制方向定义一维元胞自动机模型,并建立一维元胞自动机模型与有限元模型的映射关系;为解决制造约束下变厚度薄壁结构的厚度分布优化问题,以元胞厚度作为设计变量,并在元胞厚度更新规则中引入变厚度轧制工艺约束。鉴于此,本发明可以高效求解制造约束下包含大规模设计变量的变厚度薄壁结构的耐撞性优化设计与最优厚度分布问题。

    一种求解制造约束下变厚度薄壁结构最优厚度分布的混合元胞自动机算法

    公开(公告)号:CN110287512A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910384617.0

    申请日:2019-05-09

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种求解制造约束下变厚度薄壁结构最优厚度分布的混合元胞自动机算法,主要包括外层循环和内层循环,外层循环进行碰撞仿真分析,为内层循环定义合适的目标质量;内层循环根据当前元胞及其邻胞的内能密度值调整元胞厚度,使得设计域内的内能密度趋于均匀化分布。针对变厚度薄壁结构的厚度分布属性,沿轧制方向定义一维元胞自动机模型,并建立一维元胞自动机模型与有限元模型的映射关系;为解决制造约束下变厚度薄壁结构的厚度分布优化问题,以元胞厚度作为设计变量,并在元胞厚度更新规则中引入变厚度轧制工艺约束。鉴于此,本发明可以高效求解制造约束下包含大规模设计变量的变厚度薄壁结构的耐撞性优化设计与最优厚度分布问题。

    一种基于一维混合元胞自动机的汽车变厚度B柱设计方法

    公开(公告)号:CN107885915B

    公开(公告)日:2019-06-28

    申请号:CN201711011351.2

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 江苏大学

    CPC classification number: Y02T10/56

    Abstract: 本发明公开了一种基于一维混合元胞自动机的汽车变厚度B柱设计方法,包括:(1)将变厚度B柱沿轧制方向划分为若干一维元胞,进而建立变厚度B柱的一维元胞自动机模型;(2)确定变厚度B柱一维元胞自动机模型的设计变量与场变量;(3)确定变厚度B柱一维元胞自动机模型的厚度更新规则;(4)变厚度B柱一维元胞自动机模型的质量收敛准则判断;(5)变厚度B柱一维元胞自动机模型的全局收敛准则判断;(6)获得汽车变厚度B柱的最优厚度分布形式。本发明提高了变厚度B柱最优厚度分布优化设计效率,在满足变厚度B柱轻量化设计的同时,提高了其耐撞性能,对汽车变厚度B柱的厚度分布快速优化设计具有重要的指导意义。

    一种求解车身厚度优化的子区域混合元胞自动机方法

    公开(公告)号:CN111753367B

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN202010373134.3

    申请日:2020-05-06

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供了一种求解车身厚度优化的子区域混合元胞自动机方法,包括外层循环和内层循环:外层循环开展碰撞有限元仿真分析、计算输出响应和更新元胞内能密度,并利用罚函数法更新目标质量;内层循环主要根据当前元胞及其邻胞的内能密度,利用PID控制策略调整元胞厚度,使得内层循环的当前质量收敛于目标质量;最终使元胞内能密度分布尽可能逼近阶跃式目标内能密度函数。为了有效提高算法的全局最优解搜索能力,在内层循环提出了阶跃式目标内能密度更新规则。为了有效提高算法的稳健性,在内层循环提出了基于PID控制策略的更新元胞厚度规则。本发明可以高效求解离散型设计空间内包含大规模厚度变量的非线性动态响应的车身结构优化问题。

    求解薄壁类框架结构材料优化的子区域HCA方法及系统

    公开(公告)号:CN113032897B

    公开(公告)日:2023-09-26

    申请号:CN202110238581.2

    申请日:2021-03-04

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供了一种求解薄壁类框架结构材料优化的子区域HCA方法及系统,该方法包括外层循环和内层循环,外层循环为内层循环定义或更新目标成本,内层循环用于调整元胞材料牌号,使得内层循环的当前成本收敛于目标成本;在执行内层循环时,使用基于PID控制策略的元胞材料牌号更新规则更新元胞材料牌号,定义候选材料库和名义流动应力,更新当前元胞的名义流动应力,将名义流动应力与候选材料库中每种材料的真实流动应力进行比较,选择与名义流动应力最接近的候选材料作为当前元胞的被选材料牌号,再将当前元胞的材料参数替换为被选材料的力学参数。本发明能够高效求解含有大量材料变量的非线性动态响应优化问题,显著提高算法的鲁棒性。

    求解薄壁类框架结构材料优化的子区域HCA方法及系统

    公开(公告)号:CN113032897A

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN202110238581.2

    申请日:2021-03-04

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供了一种求解薄壁类框架结构材料优化的子区域HCA方法及系统,该方法包括外层循环和内层循环,外层循环为内层循环定义或更新目标成本,内层循环用于调整元胞材料牌号,使得内层循环的当前成本收敛于目标成本;在执行内层循环时,使用基于PID控制策略的元胞材料牌号更新规则更新元胞材料牌号,定义候选材料库和名义流动应力,更新当前元胞的名义流动应力,将名义流动应力与候选材料库中每种材料的真实流动应力进行比较,选择与名义流动应力最接近的候选材料作为当前元胞的被选材料牌号,再将当前元胞的材料参数替换为被选材料的力学参数。本发明能够高效求解含有大量材料变量的非线性动态响应优化问题,显著提高算法的鲁棒性。

    一种求解车身厚度优化的子区域混合元胞自动机方法

    公开(公告)号:CN111753367A

    公开(公告)日:2020-10-09

    申请号:CN202010373134.3

    申请日:2020-05-06

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明提供了一种求解车身厚度优化的子区域混合元胞自动机方法,包括外层循环和内层循环:外层循环开展碰撞有限元仿真分析、计算输出响应和更新元胞内能密度,并利用罚函数法更新目标质量;内层循环主要根据当前元胞及其邻胞的内能密度,利用PID控制策略调整元胞厚度,使得内层循环的当前质量收敛于目标质量;最终使元胞内能密度分布尽可能逼近阶跃式目标内能密度函数。为了有效提高算法的全局最优解搜索能力,在内层循环提出了阶跃式目标内能密度更新规则。为了有效提高算法的稳健性,在内层循环提出了基于PID控制策略的更新元胞厚度规则。本发明可以高效求解离散型设计空间内包含大规模厚度变量的非线性动态响应的车身结构优化问题。

    一种基于一维混合元胞自动机的汽车变厚度B柱设计方法

    公开(公告)号:CN107885915A

    公开(公告)日:2018-04-06

    申请号:CN201711011351.2

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 江苏大学

    CPC classification number: Y02T10/56 G06F17/5009 G06F17/5095 G06F2217/06

    Abstract: 本发明公开了一种基于一维混合元胞自动机的汽车变厚度B柱设计方法,包括:(1)将变厚度B柱沿轧制方向划分为若干一维元胞,进而建立变厚度B柱的一维元胞自动机模型;(2)确定变厚度B柱一维元胞自动机模型的设计变量与场变量;(3)确定变厚度B柱一维元胞自动机模型的厚度更新规则;(4)变厚度B柱一维元胞自动机模型的质量收敛准则判断;(5)变厚度B柱一维元胞自动机模型的全局收敛准则判断;(6)获得汽车变厚度B柱的最优厚度分布形式。本发明提高了变厚度B柱最优厚度分布优化设计效率,在满足变厚度B柱轻量化设计的同时,提高了其耐撞性能,对汽车变厚度B柱的厚度分布快速优化设计具有重要的指导意义。

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