公开(公告)号：CN118154403A

公开(公告)日：2024-06-07

申请号：CN202311830222.1

申请日：2023-12-28

Applicant: 南京理工大学

Inventor： 张长东 ,  周铉华 ,  李旭东 ,  梁焯恒 ,  申鑫泽 ,  林彦亨 ,  江为民 ,  艾聪

IPC: G06T1/20 ,  G06F30/23 ,  G06F30/18 ,  G06F17/12 ,  G06F17/17

Abstract: 本发明提供了一种基于近似再分析的GPU并行拓扑优化设计方法，包含：输入三维模型进行网格划分并建立拓扑优化问题和有限元模型；基于GPU并行方法进行刚度矩阵组装；基于近似再分析的并行线性方程组求解；基于GPU并行的拓扑优化设计。本发明基于GPU并行加速方法，结合近似再分析方法的优点，通过两次拓扑优化中相对密度的变化预估有限元位移解的近似变化，减少了预处理共轭梯度法求解线性方程组中的搜索过程，大大减少了预处理共轭梯度算法的迭代次数，并通过GPU并行计算加速拓扑优化设计流程，实现了拓扑优化的高效计算。

公开(公告)号：CN116564449A

公开(公告)日：2023-08-08

申请号：CN202310478305.2

申请日：2023-04-28

Applicant: 南京理工大学

Inventor： 廖文和 ,  江为民 ,  张长东 ,  李大伟 ,  刘婷婷 ,  宋康辉 ,  杨振东 ,  申鑫泽 ,  李旭东 ,  周铉华 ,  艾聪

IPC: G16C60/00 ,  G06F30/23 ,  G06T17/20 ,  G06F119/14 ,  G06F111/06 ,  G06F113/10 ,  G06F111/04 ,  G06F119/18

Abstract: 本发明是一种基于Pareto遗传算法的异构变梯度晶格材料力学性能等效预测方法，包括：根据异构变梯度晶格材料的晶格类型及密度，记录晶格结构的等效模量，对异构变梯度晶格材料的实体模型进行仿真分析，记录应力数据；获取离散力学性能优化度；遍历异构变梯度晶格材料中的所有交界面，得到离散晶格连接度；按照异构变梯度晶格材料中离散区域填充晶格类型以及交界面的数量，得到整体结构综合衡量系数；将不同类型的异构变梯度晶格材料的离散力学性能优化度、离散晶格连接度、整体结构综合衡量系数输入Pareto遗传算法中，得到力学性能等效预测结果。本发明能对不同晶格填充下的异构变梯度晶格材料进行力学性能预测，效率高、稳定性强。

公开(公告)号：CN118196330A

公开(公告)日：2024-06-14

申请号：CN202410312657.5

申请日：2024-03-19

Applicant: 南京理工大学

Inventor： 廖文和 ,  吴奕凡 ,  李旭东 ,  张长东 ,  刘婷婷 ,  周铉华 ,  梁焯恒

IPC: G06T17/20 ,  G06T17/00 ,  G06T17/10

Abstract: 本发明提出了一种基于八叉树算法的三维模型多分辨率有限元分析方法、系统、设备和介质，包含：输入三维模型的STL格式文件；确定三维空间中模型的最大立方体包围盒作为根节点，在X、Y、Z三个维度上分裂，分为多个子节点，根据每个子节点与模型的空间位置关系可以划分为三种类型：全位于模型内部、与模型相交和完全位于模型外部；根据子节点与模型的空间位置关系确定子节点是否继续进行细分；对细分完成的后的网格进行过滤和平衡性检查；通过高阶Serendipity单元来解决不同尺寸大小的单元不连续的问题，以实现后续的有限元分析。本发明对三维模型的网格划分方法能有效应对大规模复杂模型结构下的网格模型单元和节点数量过多，致使矩阵规模巨大，难以完成求解的问题，具有较高的适应性，并且可以用于有限元计算。

公开(公告)号：CN116757037A

公开(公告)日：2023-09-15

申请号：CN202310723471.4

申请日：2023-06-19

Applicant: 南京理工大学

Inventor： 张长东 ,  李旭东 ,  周铉华 ,  申鑫泽 ,  廖文和 ,  刘婷婷 ,  李大伟 ,  梁焯恒 ,  江为民 ,  艾聪

IPC: G06F30/23 ,  G06T17/20

Abstract: 本发明提供基于符号距离场的三维模型体素化及有限元网格生成方法，属于计算机图形处理技术和计算力学技术领域，包括以下步骤：S1、导入三维模型STL格式文件，统计三维模型的三角面片信息和三角面片的顶点坐标，并分别确认顶点坐标在x，y，z三个方向的最大值和最小值，确立三维模型的最小AABB包围盒；S2、调整包围盒尺寸并对其进行体素化划分和编号S3、计算所有体素单元中心到三维模型表面的隐式距离dist，将所有dist≤0的体素单元构建为体素模型；S4、对体素模型中的体素单元和其节点进行重新编号，建立C3D8类型的有限元网格；本发明提高了体素化处理的稳定性、适应性和可操控性，还提高了六面体有限元网格划分效率，降低了六面体有限元网格划分难度。

公开(公告)号：CN116629072A

公开(公告)日：2023-08-22

申请号：CN202310673540.5

申请日：2023-06-07

Applicant: 南京理工大学

Inventor： 张长东 ,  梁焯恒 ,  廖文和 ,  刘婷婷 ,  宋康辉 ,  李旭东 ,  周铉华 ,  艾聪

IPC: G06F30/23 ,  G06F17/16 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明提供一种基于插补法的异构融合点阵设计方法，属于结构轻量化设计与结构优化技术领域，包括以下步骤：S1、构建两类以上的TPMS点阵结构，并为每类点阵单元设置独立编号；S2、计算点阵单元的单元空间坐标矩阵；S3、依据隐式判别式计算融合界面两侧的点阵结构单元的编号，获得单元类型分布矩阵；S4、基于Voronoi函数构造界面插补型异构融合点阵；S5、依据每个点阵单元的邻接关系得到单元相交关系矩阵；S6、根据步骤S5得到的单元相交关系矩阵，采用密度因子d对异构融合点阵的融合界面作局部增强；本发明能保证任意复杂曲面融合的过渡区域连接单元的拓扑完整性，并对薄弱的融合界面作局部增强，获得高刚度高强度的异构融合点阵。

公开(公告)号：CN116561999A

公开(公告)日：2023-08-08

申请号：CN202310466018.X

申请日：2023-04-27

Applicant: 南京理工大学

Inventor： 刘婷婷 ,  宋康辉 ,  杨鼎隆 ,  张长东 ,  廖文和 ,  李大伟 ,  申鑫泽 ,  李旭东 ,  周铉华 ,  艾聪

IPC: G06F30/20 ,  G06F30/17 ,  G06T17/00

Abstract: 本发明公开了一种基于降阶模型的大规模三维桁架点阵建模方法、存储介质及设备，该建模方法包括：确定桁架式点阵结构的点阵构型、点阵单胞中心点坐标及单胞尺寸；根据点阵构型利用骨架线提取方法将桁架式点阵中各桁架单元降阶简化成中心轴骨架线，根据单胞中心点坐标和单胞尺寸通过坐标提取方法确定单胞中各心中轴骨架线端节点坐标；根据单胞中各心中轴骨架线端节点坐标，判断端节点的连接关系，将带有连接关系的两个端节点作为梁单元的两端点，建立基于梁单元的降阶简化单胞节点矩阵；确定X、Y、Z方向阵列数，对降阶简化单胞节点矩阵进行线性赋值，获取大规模三维桁架点阵模型。本发明的方法建立的模型数据量更小，建模及存储时间大大降低。