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公开(公告)号：CN119066908A
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202410991189.9
申请日：2024-07-23
Applicant: 北京工业大学 , 北京大学南昌创新研究院
IPC: G06F30/23 , G06T17/20 , G16C60/00 , G06F119/14 , G06F119/02 , G06F113/26 , G06F111/10 , G06F111/04
Abstract: 本申请涉及工程结构优化技术领域的一种考虑残余应力的纤维增强复合材料拓扑优化方法，包括：建立以柔顺度最小化为目标，结构体积和残余应力为约束的复合材料结构拓扑‑纤维取向并行优化模型；初始化设计变量，定义设计域和边界条件，建立有限元模型，并计算目标函数；基于固有应变法逐层施加固有应变载荷，实现增材制造残余应力的分析；构建并计算增材制造残余应力等效全局约束函数；对约束函数进行灵敏度分析；对多约束优化模型进行迭代求解，获得优化的结构拓扑和纤维分布。本申请的优化方法将残余应力约束引入基于刚度的拓扑优化模型，并进行结构拓扑和纤维分布的优化设计，实现了控制残余应力水平和避免制造缺陷的目的。
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公开(公告)号：CN109726484B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN201811643986.9
申请日：2018-12-30
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明公开一种基于独立连续映射法的多材料连续体结构拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)确定连续体结构设计参数：包括设计域尺寸、结构边界条件，实际承载工况；(2)建立优化模型：包括优化目标、位移约束条件及收敛准则初始预设条件的确定。(3)建立独立拓扑变量同约束条件和优化目标之间的关系，将优化方程进行标准化处理；(4)对优化方程进行求解，并基于设定的迭代循环体系及收敛条件，对优化列式进行更新；(5)优化结果的输出，获得多材料结构最优拓扑构型、结构重量分数迭代曲线。本发明给出了一种实用的多材料连续体结构设计方法，在满足结构位移约束条件下，以结构重量最轻为目标。在工程实际中有重要意义。
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公开(公告)号：CN115231803A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210853356.4
申请日：2022-07-08
Applicant: 兆虹精密(北京)科技有限公司 , 北京工业大学 , 北京远大信达科技有限公司
IPC: C03B1/00
Abstract: 本发明涉及玻璃制造领域，公开了玻璃配合料的造粒方法。该方法包括：在一级混合下，将玻璃配合料使用水进行喷洒，喷洒速率为700‑1000g/min，喷洒液滴的直径不大于0.01mm，然后在二级混合下，将得到的水含量不高于3wt％且料温不低于40℃的一级混合料使用水玻璃进行喷洒，喷洒速率为500‑800g/min，喷洒液滴的直径不大于0.01mm，再将得到的水含量不高于6wt％且料温不低于35℃的二级混合料分为第一部分和第二部分分别进行一级造粒和二级造粒，得到粒化料I和粒化料II；粒化料I的平均粒径大于粒化料II的平均粒径。该方法能够解决玻璃配合料输送过程中的分层和飞散现象，并缓解原料组成的偏析。
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公开(公告)号：CN107844676B
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN201711368997.6
申请日：2017-12-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种基于多性能约束的结构拓扑优化设计方法包括以下步骤：(1)建立基结构有限元模型；(2)输入多性能拓扑优化参数，形成优化模型；(3)初始化变量并提取基结构信息；(4)对结构进行力学性能分析，并提取分析结果；(5)对优化模型进行显式化处理；(6)求解优化模型；(7)对最优连续结构进行反演，获得最优拓扑结构。本发明可以快速得到稳定收敛的拓扑优化结构，缩短结构设计周期，提高工作效率，节能减材。
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公开(公告)号：CN110569519A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910292323.5
申请日：2019-04-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开一种考虑非设计域的三维连续体结构拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)确定三维连续体基结构，并建立有限元模型；(2)定义非设计域单元，并输入优化参数，形成优化模型；(3)引入识别数组对设计域及非设计域单元进行标识；(4)对结构进行静力及模态分析，并提取单元、节点及结构分析结果；(5)建立拓扑优化模型的近似连续数学优化列式；(6)计算非设计域单元对结构性能的贡献值，并对性能约束值及目标函数进行折减；(7)采用数学规划算法，对优化模型进行求解；(8)对最优拓扑构型进行反演处理，获得最优拓扑构型。本发明可以有效解决考虑非设计域的三维连续体结构动静力学性能拓扑优化设计问题，为复杂结构体系的优化设计提供一个参考。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112926153B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202110198449.3
申请日：2021-02-21
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F119/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于结合K‑S函数的连续体结构疲劳拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)输入结构的几何尺寸，赋予弹性模量、泊松比、密度等材料属性，建立基结构有限元模型；(2)输入疲劳拓扑优化参数，形成优化模型；(3)初始化变量并获取基结构信息；(4)对结构进行疲劳分析，提取分析结果；(5)引入质量和疲劳过滤函数、K‑S函数、拉格朗日乘子构建拉格朗日方程，实现对优化模型的显式化；(6)利用Kuhn‑Tucker方法对优化模型进行求解，获得满足质量收敛精度的连续拓扑变量解；(7)对连续拓扑变量解进行反演，获得离散拓扑变量，使结构满足疲劳寿命约束，获得最优拓扑结构。本发明从概念设计阶段便将疲劳寿命的影响考虑在内，对于考虑疲劳特性的工程结构设计具有重要意义。
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公开(公告)号：CN110569519B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN201910292323.5
申请日：2019-04-12
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23 , G06T17/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种考虑非设计域的三维连续体结构拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)确定三维连续体基结构，并建立有限元模型；(2)定义非设计域单元，并输入优化参数，形成优化模型；(3)引入识别数组对设计域及非设计域单元进行标识；(4)对结构进行静力及模态分析，并提取单元、节点及结构分析结果；(5)建立拓扑优化模型的近似连续数学优化列式；(6)计算非设计域单元对结构性能的贡献值，并对性能约束值及目标函数进行折减；(7)采用数学规划算法，对优化模型进行求解；(8)对最优拓扑构型进行反演处理，获得最优拓扑构型。本发明可以有效解决考虑非设计域的三维连续体结构动静力学性能拓扑优化设计问题，为复杂结构体系的优化设计提供一个参考。
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公开(公告)号：CN109472085B
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN201811315808.3
申请日：2018-11-06
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23
Abstract: 基于响应面方法的带簧铰链结构多目标优化设计方法包含:建立带簧铰链的有限元模型；进行质量放大参数的参数敏感性分析；根据准确的质量缩放参数，对带簧铰链的弯曲和折叠进行仿真分析，并提取带簧铰链弯曲折叠过程中的弯矩转角变化曲线；建立以应变能和临界弯矩为目标，以铰链结构单元簧片的长度、厚度、截面半径和截面圆心角为设计变量，以屈曲控制方程为约束的多目标优化模型；基于响应面方法，拟合响应面方程，获得临界弯矩显式表达式和应变能显式表达式；采用改进的非排序遗传算法，对多目标优化模型进行求解计算获得最优化结果。本发明为空间可展铰链结构的设计提供简便可行的方法，缩短了设计周期，提高了工作效率，节省了设计成本。
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公开(公告)号：CN115231803B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202210853356.4
申请日：2022-07-08
Applicant: 兆虹精密(北京)科技有限公司 , 北京工业大学 , 北京远大信达科技有限公司
IPC: C03B1/00
Abstract: 本发明涉及玻璃制造领域，公开了玻璃配合料的造粒方法。该方法包括：在一级混合下，将玻璃配合料使用水进行喷洒，喷洒速率为700‑1000g/min，喷洒液滴的直径不大于0.01mm，然后在二级混合下，将得到的水含量不高于3wt％且料温不低于40℃的一级混合料使用水玻璃进行喷洒，喷洒速率为500‑800g/min，喷洒液滴的直径不大于0.01mm，再将得到的水含量不高于6wt％且料温不低于35℃的二级混合料分为第一部分和第二部分分别进行一级造粒和二级造粒，得到粒化料I和粒化料II；粒化料I的平均粒径大于粒化料II的平均粒径。该方法能够解决玻璃配合料输送过程中的分层和飞散现象，并缓解原料组成的偏析。
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公开(公告)号：CN112364534A
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202011092487.2
申请日：2020-10-13
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23 , G06F113/26
Abstract: 本发明是一种基于全因子试验的复合材料双稳态壳结构优化设计方法：(1)建立复合材料双稳态壳结构的几何模型；(2)建立复合材料双稳态壳结构的有限元模型；(3)基于Abaqus软件进行非线性有限元分析，得到复合材料双稳态壳结构的应变能和应力值；(4)以复合材料双稳态壳结构横截面半径、铺层角度为设计变量，建立以复合材料双稳态壳结构第二稳定状态下应变能为目标的优化模型；(5)采用响应面法解决优化设计问题，在参数设计空间内通过全因子试验设计方法选取样本点，实现目标函数和约束函数显示化，并对拟合函数的准确性进行检验；(6)采用序列二次规划算法进行求解，得到最优结果。此方法应用于复合材料双稳态壳结构在空间展开结构方面。
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