公开(公告)号：CN111291515B

公开(公告)日：2021-05-11

申请号：CN202010131797.4

申请日：2020-02-29

Applicant: 湖南工业大学

Inventor： 陈仲生 ,  何静 ,  刘建华 ,  张昌凡 ,  胡雷 ,  朱敏 ,  盛浩 ,  夏叶媚

IPC: G06F30/23 ,  G06F113/24

Abstract: 本申请涉及一种振动能量收集压电超材料薄板结构拓扑优化方法，包括：获取晶胞单元的D维结构尺寸和算法参数值并进行初始化处理；建立参数化有限元模型并进行仿真计算；计算压电超材料薄板的第一振动带隙，当迭代次数超过预定值或所述第一振动带隙的递减量小于设定的阈值时，优化过程终止；否则，选择多组几何尺寸个体进行变异操作生成变异向量组；选择多组几何尺寸个体并进行排序；选择多组几何尺寸个体进行交叉操作；选择较优几何尺寸个体作为新的D维结构尺寸，逐步达到全部最优。采用本发明方法物理意义明确，建立的目标函数与晶胞单元几何尺寸直接相关，可以晶胞单元结构的各组成部分几何尺寸同时进行优化，且计算过程简单、易于实现。

公开(公告)号：CN111259592A

公开(公告)日：2020-06-09

申请号：CN202010063955.7

申请日：2020-01-20

Applicant: 湖南工业大学

Inventor： 陈仲生 ,  盛浩 ,  夏叶媚 ,  何静 ,  胡雷 ,  刘建华 ,  张昌凡 ,  朱敏

IPC: G06F30/23 ,  G06F113/24

Abstract: 本发明公开一种振动能量收集压电超材料薄板材料拓扑优化方法，该方法包括根据压电超材料薄板中晶胞单元，建立所述晶胞单元的有限元模型；根据所述有限元模型，得到所述晶胞单元的振动特征值方程；根据所述振动特征值方程，得到所述压电超材料薄板的第一振动带隙表达式；根据所述有限元模型、所述振动特征值方程和所述第一振动带隙表达式，构建所述晶胞单元材料拓扑优化的目标函数；根据所述目标函数，计算获得压电超材料薄板晶胞单元材料的最优布局。本发明提供的方法得到的第一带隙的宽度能实现最大化，在压电超材料薄板小尺寸下条件下实现宽带低频结构振动能量的高效收集。

公开(公告)号：CN111291515A

公开(公告)日：2020-06-16

申请号：CN202010131797.4

申请日：2020-02-29

Applicant: 湖南工业大学

Inventor： 陈仲生 ,  何静 ,  刘建华 ,  张昌凡 ,  胡雷 ,  朱敏 ,  盛浩 ,  夏叶媚

IPC: G06F30/23 ,  G06F113/24

Abstract: 本申请涉及一种振动能量收集压电超材料薄板结构拓扑优化方法，包括：获取晶胞单元的D维结构尺寸和算法参数值并进行初始化处理；建立参数化有限元模型并进行仿真计算；计算压电超材料薄板的第一振动带隙，当迭代次数超过预定值或所述第一振动带隙的递减量小于设定的阈值时，优化过程终止；否则，选择多组几何尺寸个体进行变异操作生成变异向量组；选择多组几何尺寸个体并进行排序；选择多组几何尺寸个体进行交叉操作；选择较优几何尺寸个体作为新的D维结构尺寸，逐步达到全部最优。采用本发明方法物理意义明确，建立的目标函数与晶胞单元几何尺寸直接相关，可以晶胞单元结构的各组成部分几何尺寸同时进行优化，且计算过程简单、易于实现。