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公开(公告)号：CN119442811B
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202510038067.2
申请日：2025-01-10
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G16C60/00 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F113/26 , G06F119/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种考虑应力约束的纤维增强复合材料多尺度变刚度优化方法，涉及纤维增强复合材料多尺度变刚度优化设计领域，本发明采用正态分布纤维优化插值格式对纤维铺设角度进行插值，并将密度过滤应用到角度设计变量，实现了纤维增强复合材料多尺度变刚度优化设计，得到了具有连续纤维的优化设计结果；随后基于复合材料的Tsai‑Wu失效准则，采用P‑norm法对大规模单元应力约束函数进行凝聚，推导应力约束函数对设计变量的显式灵敏度公式，实现了考虑应力约束的纤维增强复合材料多尺度变刚度优化设计。本发明解决了现有方法优化求解困难的问题。
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公开(公告)号：CN118551579A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202411000857.3
申请日：2024-07-25
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G06F30/20 , G06F30/23 , G16C60/00 , G06F113/26 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开了一种纤维增强复合材料变刚度优化设计方法、系统与设备，涉及纤维增强复合材料结构优化设计技术领域，包括：初始化离散纤维增强复合材料的纤维铺角设计变量；构建设计变量相关单元弹性本构矩阵，进行性能分析；求解柔顺性目标函数对设计变量灵敏度信息；构造开孔区域的多点保形约束，获取保形约束对微观设计变量灵敏度信息；建立以最小化结构柔顺性为目标，以保形区域变形能为约束的优化模型；以最优的设计变量作为考虑保形约束的纤维增强复合材料变刚度优化设计结果。本发明有效地抑制纤维增强复合材料结构开孔区域的翘曲变形，实现复合材料开孔结构保形约束的最小化结构柔顺性变刚度优化设计。
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公开(公告)号：CN117421996A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311697902.0
申请日：2023-12-12
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G06F30/27 , G16C60/00 , G06F30/23 , G06F111/06 , G06F113/26
Abstract: 本发明公开了一种基于BP神经网络的纤维增强复合材料变刚度优化方法，涉及纤维增强复合材料优化领域，首先基于NDFO插值格式构建最小化结构柔顺度为目标的纤维增强复合材料变刚度优化模型，考虑载荷大小与方向的随机性，获得神经网络模型训练所需的样本数据。其次，以最小均方误差作为目标函数，采用BP神经网络模型对原始样本数据集进行训练，最后建立模型评价体系对生成模型进行评价。本发明解决了现有优化方法存在反复迭代以及耗时长的问题。
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公开(公告)号：CN119442811A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202510038067.2
申请日：2025-01-10
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G16C60/00 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F113/26 , G06F119/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种考虑应力约束的纤维增强复合材料多尺度变刚度优化方法，涉及纤维增强复合材料多尺度变刚度优化设计领域，本发明采用正态分布纤维优化插值格式对纤维铺设角度进行插值，并将密度过滤应用到角度设计变量，实现了纤维增强复合材料多尺度变刚度优化设计，得到了具有连续纤维的优化设计结果；随后基于复合材料的Tsai‑Wu失效准则，采用P‑norm法对大规模单元应力约束函数进行凝聚，推导应力约束函数对设计变量的显式灵敏度公式，实现了考虑应力约束的纤维增强复合材料多尺度变刚度优化设计。本发明解决了现有方法优化求解困难的问题。
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公开(公告)号：CN117421996B
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202311697902.0
申请日：2023-12-12
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G06F30/27 , G16C60/00 , G06F30/23 , G06F111/06 , G06F113/26
Abstract: 本发明公开了一种基于BP神经网络的纤维增强复合材料变刚度优化方法，涉及纤维增强复合材料优化领域，首先基于NDFO插值格式构建最小化结构柔顺度为目标的纤维增强复合材料变刚度优化模型，考虑载荷大小与方向的随机性，获得神经网络模型训练所需的样本数据。其次，以最小均方误差作为目标函数，采用BP神经网络模型对原始样本数据集进行训练，最后建立模型评价体系对生成模型进行评价。本发明解决了现有优化方法存在反复迭代以及耗时长的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119378340B
公开(公告)日：2025-05-20
申请号：CN202510001074.5
申请日：2025-01-02
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G06F30/23 , G06F30/10 , G16C60/00 , G06F17/10 , G06F111/04 , G06F113/26 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开了一种纤维增强复合材料变刚度多点保形多尺度优化设计方法，涉及纤维增强复合材料变刚度设计领域，本发明基于正态分布纤维优化插值格式，引入多点保形设计和人工弱单元概念，开展了纤维增强复合材料多点保形多尺度变刚度优化设计研究，通过伴随向量法推导了设计变量对多点保形约束的解析灵敏度。本发明解决了现有技术以下难点：（1）设计变量随着网格密度和备选纤维铺角数量增加而导致计算耗时巨大；（2）采用局部区域内所有节点最小位移作为设计目标，将导致一个不利的纯刚性形状和不动位置的固定区域；（3）开孔结构没有实际物理元素用于结构局部变形能的计算；（4）由于引入人工弱单元概念后，解析灵敏度推导存在困难。
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公开(公告)号：CN119378340A
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202510001074.5
申请日：2025-01-02
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G06F30/23 , G06F30/10 , G16C60/00 , G06F17/10 , G06F111/04 , G06F113/26 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开了一种纤维增强复合材料变刚度多点保形多尺度优化设计方法，涉及纤维增强复合材料变刚度设计领域，本发明基于正态分布纤维优化插值格式，引入多点保形设计和人工弱单元概念，开展了纤维增强复合材料多点保形多尺度变刚度优化设计研究，通过伴随向量法推导了设计变量对多点保形约束的解析灵敏度。本发明解决了现有技术以下难点：（1）设计变量随着网格密度和备选纤维铺角数量增加而导致计算耗时巨大；（2）采用局部区域内所有节点最小位移作为设计目标，将导致一个不利的纯刚性形状和不动位置的固定区域；（3）开孔结构没有实际物理元素用于结构局部变形能的计算；（4）由于引入人工弱单元概念后，解析灵敏度推导存在困难。
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公开(公告)号：CN118551579B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202411000857.3
申请日：2024-07-25
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G06F30/20 , G06F30/23 , G16C60/00 , G06F113/26 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开了一种纤维增强复合材料变刚度优化设计方法、系统与设备，涉及纤维增强复合材料结构优化设计技术领域，包括：初始化离散纤维增强复合材料的纤维铺角设计变量；构建设计变量相关单元弹性本构矩阵，进行性能分析；求解柔顺性目标函数对设计变量灵敏度信息；构造开孔区域的多点保形约束，获取保形约束对微观设计变量灵敏度信息；建立以最小化结构柔顺性为目标，以保形区域变形能为约束的优化模型；以最优的设计变量作为考虑保形约束的纤维增强复合材料变刚度优化设计结果。本发明有效地抑制纤维增强复合材料结构开孔区域的翘曲变形，实现复合材料开孔结构保形约束的最小化结构柔顺性变刚度优化设计。
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公开(公告)号：CN118181813A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410613468.1
申请日：2024-05-17
Applicant: 西北工业大学
IPC: B29C70/38
Abstract: 本发明公开了一种纤维增强复合材料多尺度优化结构连续纤维3D打印方法，其涉及纤维增强复合材料增材制造技术领域；本发明仅需离散纤维铺角数据便可达到制造的目的，克服了从“离散纤维铺角”到“连续纤维路径”面临的制造困难以及离散纤维优化结果的“离散化”问题；进一步对连续纤维结果进行路径规划，减少了后续打印操作的复杂度；提取关键点坐标数据，补充了连续纤维结果进行生产制造过程中存在的缺陷，提高了成品构件的精致度，缩小成品构件和理论结构之间的差异性。
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公开(公告)号：CN116776646B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311050515.8
申请日：2023-08-21
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/20 , G16C60/00 , G06F17/18 , G06F113/26
Abstract: 本发明公开了一种自适应正态分布纤维优化材料插值方法，涉及纤维增强复合材料优化设计领域，本发明考虑物理机制驱动离散纤维铺角选择与材料插值方法惩罚协调，采用目标函数收敛与单元收敛差距作为惩罚参数更新判别标准，提出了一种自适应正态分布纤维优化(ANDFO)材料插值方法，从而实现纤维增强复合材料宏观拓扑与微观离散纤维铺角清晰选择。本发明解决了传统插值方法导致离散纤维铺角选择陷入局部最优、忽视单元离散纤维铺角收敛差异，导致优化迭代耗时以及不平稳的问题。
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