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公开(公告)号：CN110955938B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN201911078172.X
申请日：2019-11-06
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于结构优化相关技术领域，并具体公开了一种具有梯度多孔夹芯的夹层结构拓扑优化方法。所述方法包括：将夹层结构切片化处理，采用变厚度法优化各切片层的密度，以此确定上、下面板厚度，然后优化中间夹芯的一个切片层中各单元的密度值，将密度值区间分割为m个等差密度区间，得到m种代表性夹芯单元的密度值，然后逐个优化选定的m种代表性夹芯单元以获得优化后的构型，并对优化后的构型进行形状插值以获得该切片层所有夹芯单元的构型，将优化后的该切片层在夹层结构的高度方向上周期性重复，得到该夹层结构的构型，则完成拓扑优化。本发明实现了夹层结构上、下面板厚度，夹芯单元构型及其在夹芯层梯度分布的同时优化。
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公开(公告)号：CN112395700A
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN202011248594.X
申请日：2020-11-10
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于结构优化相关技术领域，其公开了一种代理模型驱动的梯度点阵夹层结构优化方法，所述方法包括以下步骤：(a)基于水平集函数构建原型点阵和样本点阵，计算样本点阵的弹性张量并将其用于搭建代理模型以用于预测点阵单元力学属性；(b)基于所述代理模型采用变厚度法优化各个切片层的密度，并根据优化后的切片层密度分布确定夹层结构的上面板、中间夹芯和下面板的厚度；(c)基于所述代理模型采用自由材料优化模型优化夹芯层内点阵单元的密度分布；(d)基于夹芯层内点阵单元的相对密度对其进行形状插值，以获取夹芯层内梯度点阵的具体构型，实现拓扑优化过程，提升夹层结构的力学性能。
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公开(公告)号：CN110717208A
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201910893103.8
申请日：2019-09-20
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于结构优化领域，并公开了一种基于连续梯度微结构的多尺度频率响应拓扑优化方法。该方法包括：(a)对待优化的宏观结构、原型微结构的初始构型初始化；(b)以初始构型的等效属性计算宏观结构频率响应J1，计算获得每个原型微结构的构型；(c)对每个原型微结构进行形状插值，获得多个梯度微结构作为样本点构建预测模型并预测宏观结构中每个梯度微结构的等效属性；(d)利用每个梯度微结构的等效属性计算宏观结构的频率响应J2，计算J1与J2的差值，当大于预设阈值时，计算获得宏观结构中每个微结构的密度，返回步骤(b)；当小于预设阈值时，采用形状插值获得宏观结构中的微结构构型。通过本发明能充分提升结构动态性能。
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公开(公告)号：CN109871574A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201811620259.0
申请日：2018-12-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明属于结构优化设计技术领域，并公开了一种基于代理模型的多尺度拓扑优化方法。包括下列步骤：(1)采用基于参数化水平集的拓扑优化方法优化得到多种原型微结构的最优拓扑构型；(2)对优化后的原型微结构的水平集函数进行插值，以此获得非均匀微观结构的等效属性，随后将这些非均匀的微观结构当作样本点构建预测模型以预测宏观结构域内所有宏观单元的等效属性；(3)采用变厚度法优化宏观结构域内的材料分布，使宏观结构的性能最优。通过本发明，实现宏观结构几何、逐点不同的宏观单元构型及其在宏观结构域内位置的联合优化，以较少的计算成本，最大限度地发挥材料潜力，节约了耗材，降低了成本。
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公开(公告)号：CN109002598A
公开(公告)日：2018-12-14
申请号：CN201810718231.4
申请日：2018-06-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明属于结构优化设计相关技术领域，其公开了一种考虑悬挑角及最小尺寸约束的自支撑微结构拓扑优化方法，该方法包括以下步骤：(1)对微结构的相对单元密度、材料体积分数、材料属性参数及优化算法参数进行初始化；(2)对所述微结构的相对单元密度进行悬挑角和最小尺寸约束的密度投影，并获得微结构的位移场；(3)获得所述微结构的等效弹性张量，并对微结构拓扑优化模型进行敏度分析，进而构建优化准则以更新微结构的相对单元密度；(4)判断当前的相对单元密度是否满足迭代收敛条件，若满足，则输出最优微结构构型；否则转至步骤(2)。本发明不依赖于工程经验，灵活性较高，且确保微结构具有自支撑性的同时还具有较优的宏观等效性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107451345B
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201710597759.6
申请日：2017-07-20
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明属于材料力学技术领域，并公开了一种获取材料宏观三维等效属性的方法，包括如下步骤：(1)建立用于描述材料与微观结构的双尺度坐标系，基于渐进性扩展理论，构建材料宏观等效属性模型；(2)构建三维微观结构的周期性边界模型；(3)通过有限元分析来建立三维微观结构的周期性约束关系；(4)基于周期性约束关系建立三维微观结构内线弹性平衡方程，并根据线弹性平衡方程获得微观结构的位移场；(5)基于有限元分析与微观结构的位移场，求解单元应变能，获得材料宏观三维等效属性；本发明提供的方法在进行有限元分析中引入单元交互性能量，建立微观结构在单元测试应变下的总应变能与材料属性建立等价关系，高效获取材料属性。
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公开(公告)号：CN107451345A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710597759.6
申请日：2017-07-20
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5018
Abstract: 本发明属于材料力学技术领域，并公开了一种获取材料宏观三维等效属性的方法，包括如下步骤：(1)建立用于描述材料与微观结构的双尺度坐标系，基于渐进性扩展理论，构建材料宏观等效属性模型；(2)构建三维微观结构的周期性边界模型；(3)通过有限元分析来建立三维微观结构的周期性约束关系；(4)基于周期性约束关系建立三维微观结构内线弹性平衡方程，并根据线弹性平衡方程获得微观结构的位移场；(5)基于有限单元分析与微观结构的位移场，求解单元应变能，获得材料宏观三维等效属性；本发明提供的方法在进行有限单元分析中引入单元交互性能量，建立微观结构在单元测试应变下的总应变能与材料属性建立等价关系，高效获取材料属性。
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公开(公告)号：CN112395700B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202011248594.X
申请日：2020-11-10
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于结构优化相关技术领域，其公开了一种代理模型驱动的梯度点阵夹层结构优化方法，所述方法包括以下步骤：(a)基于水平集函数构建原型点阵和样本点阵，计算样本点阵的弹性张量并将其用于搭建代理模型以用于预测点阵单元力学属性；(b)基于所述代理模型采用变厚度法优化各个切片层的密度，并根据优化后的切片层密度分布确定夹层结构的上面板、中间夹芯和下面板的厚度；(c)基于所述代理模型采用自由材料优化模型优化夹芯层内点阵单元的密度分布；(d)基于夹芯层内点阵单元的相对密度对其进行形状插值，以获取夹芯层内梯度点阵的具体构型，实现拓扑优化过程，提升夹层结构的力学性能。
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公开(公告)号：CN110442923B
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN201910636632.X
申请日：2019-07-15
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明属于机械产品的多学科设计优化技术领域，并具体公开了一种锂离子电池液冷热管理系统稳健设计优化方法。包括以下步骤：选择锂离子电池液冷热管理系统中的优化对象，并定义设计变量；抽取N组样本点，并获取每组样本点所对应的实际电池温度差和实际压降；通过模型验证和确认选择最佳代理模型；设定每组样本点的波动区间，在该波动区间中均匀选取每组样本点所对应的M组新的样本点；量化N×M组新的样本点所对应的理论电池温度差和理论压降的不确定性。本发明解决了传统设计方法中人为忽略参数和代理模型不确定因素导致设计结果不稳健，以此来获取锂离子电池液冷热管理系统稳健设计优化方法，从而提高锂离子电池产品的性能。
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公开(公告)号：CN109002598B
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN201810718231.4
申请日：2018-06-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/10
Abstract: 本发明属于结构优化设计相关技术领域，其公开了一种考虑悬挑角及最小尺寸约束的自支撑微结构拓扑优化方法，该方法包括以下步骤：(1)对微结构的相对单元密度、材料体积分数、材料属性参数及优化算法参数进行初始化；(2)对所述微结构的相对单元密度进行悬挑角和最小尺寸约束的密度投影，并获得微结构的位移场；(3)获得所述微结构的等效弹性张量，并对微结构拓扑优化模型进行敏度分析，进而构建优化准则以更新微结构的相对单元密度；(4)判断当前的相对单元密度是否满足迭代收敛条件，若满足，则输出最优微结构构型；否则转至步骤(2)。本发明不依赖于工程经验，灵活性较高，且确保微结构具有自支撑性的同时还具有较优的宏观等效性能。
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