一种加热结构的优化设计方法及制造方法

    公开(公告)号:CN120046262A

    公开(公告)日:2025-05-27

    申请号:CN202510108372.4

    申请日:2025-01-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种加热结构的优化设计方法及制造方法,优化设计方法包括:构建可调间距并带圆弧补充的螺旋线加热丝参数模型;构建设计空间,以测温点温度的标准差、变异系数和均匀性作为评价指标,采用最优拉丁超立方抽样法进行试验设计并仿真分析得到真实响应值;基于训练样本以及三种评价指标的真实响应值,分别构建高斯过程回归模型,使用贝叶斯优化方法进行模型优化;基于设计变量和经优化的高斯过程回归模型获取的目标函数响应值构建多目标优化数学模型,基于NSGA‑Ⅱ算法求解优化参数组合;验证多目标优化结果。本发明能更精确地捕捉设计参数与性能指标之间的关系,提高优化效率和准确性,更加有效提升加热盘的表面温度均匀性。

    面向圆筒盖板焊接封装的多线束激光焊缝识别与焊接路径规划方法

    公开(公告)号:CN119387851A

    公开(公告)日:2025-02-07

    申请号:CN202411680425.1

    申请日:2024-11-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向圆筒盖板焊接封装的多线束激光焊缝识别与焊接路径规划方法,包括:向待焊接圆筒及盖板表面同时投射n条平行线结构激光条纹,n≥2,拍摄并获取所有线结构激光条纹图像;识别所获取图像中所有线结构激光条纹的拐点坐标,并根据所识别的拐点坐标拟合盖板外圆和外筒内圆;根据外筒内圆和圆筒壁厚计算圆筒内壁圆,取圆筒内壁圆和盖板外圆之间图形的中心椭圆为焊接轨迹;取盖板与圆筒壁搭接重合部分最宽处为焊接轨迹起点。本发明无需采用线结构激光对工件进行扫描获取表面三维轮廓,单张图片直接识别焊缝中心路径,效率高。

    考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法

    公开(公告)号:CN118504329A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410621233.7

    申请日:2024-05-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法,属于增材制造技术领域;设计方法包括基于比例阻尼系统,引入增材制造空腔连通性约束,构建不同区域下零件的最小化时域动柔度拓扑优化模型;利用泰森多边形划分设计空间并规划区域内的不同打印路径,利用拉丁超立方设计进行均匀随机采样,并基于HHT‑α法求解最小化时域动柔度拓扑优化模型中的动力学模型;基于先离散‑后微分和时变伴随法分析设计变量灵敏度,再利用移动渐近线法更新所述动力学模型的动力学参数和设计变量,并对结构的动刚度进行Kriging近似模型拟合及精度验证;基于Kriging近似模型,通过多岛遗传算法获得动刚度最优下的划分区域数目、最小时域动柔度值和打印最佳路径。

    一种动载荷下多尺度多材料结构的时域并行拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN117577237A

    公开(公告)日:2024-02-20

    申请号:CN202311564677.3

    申请日:2023-11-21

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种动载荷下多尺度多材料结构的时域并行拓扑优化方法,包括:基于三场密度方法描述宏观尺度和微观尺度设计域的多材料分布;采用能量的均匀化方法在微观结构上计算等效的宏观力学特性;基于比例阻尼系统,以多尺度结构的动柔度最小化为目标,以多材料的体积占比为约束条件,建立多尺度多材料的动力学拓扑优化模型;采用广义的Newmark‑β法调控动力学控制方程的积分格式,求解多尺度结构的动力学有限元模型;基于先离散‑后微分以及时变伴随法实现设计灵敏度的分析,并采用ZPR方法更新设计变量。本申请将多尺度与多相材料的布局优化问题拓展到具有任意时间依赖分布的动载荷下的设计问题,高效解决了受迫振动等动力学问题的拓扑优化设计问题。

    基于弹性迟滞的功能梯度结构拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN116469490A

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202310294686.9

    申请日:2023-03-24

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于弹性迟滞的功能梯度结构拓扑优化方法,包括:定义迟滞能量损失;定义设计变量;将设计域离散划分为若干区域,定义区域的密度为局部密度;以结构整体的相对密度为设计变量,以结构柔度最小为目标,对各区域的所述局部密度添加对应的约束,同时以所述迟滞能量损失和体积为约束,建立多层级功能梯度结构拓扑优化模型;对所述多层级功能梯度结构拓扑优化模型进行迭代求解,获得满足优化目标的最优设计变量,基于所述最优设计变量获取最优拓扑结构。本发明的方法目的是保证优化后结构单元连续性的同时降低结构的迟滞损失。

    一种负泊松比混合材料超结构
    16.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116428298A

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202310258190.6

    申请日:2023-03-17

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种负泊松比混合材料超结构,包括第一直杆梁臂和第二直杆梁臂,所述第一直杆梁臂的第一端与所述第二直杆梁臂的第一端呈锐角相接,构成重复单元,所述重复单元左右镜像一次,构成胞元,所述胞元的相邻两个第一直杆梁臂的第二端之间呈钝角相接、相邻两个第二直杆梁臂的第二端之间呈锐角相接,使胞元形成封闭结构;第一直杆梁臂、第二直杆梁臂的结构均包括基体和贴合部,贴合部贴附在基体位于所述胞元外部或内部的一侧,基体采用金属材料,贴合部采用碳纤维复合材料。本发明克服了负泊松比金属结构刚度强度不足和负泊松比碳纤维复合材料结构受压易碎的问题,综合二者的优点,提高了结构的轻量化效果和吸能能力。

    多机器人协作增材制造任务分配方法及系统

    公开(公告)号:CN116141307A

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202211562341.9

    申请日:2022-12-07

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种多机器人协作增材制造任务分配方法及系统,包括:S1、将所需完成的增材路径作为任务,根据任务类型以及各机器人的工作范围,建立各机器人的可完成任务库;S2、计算各机器人的可完成任务库中各个任务重心到机器人的距离,将各机器人的可完成任务库中的任务按照距离升序排列;S3、比较当前各机器人已分配任务的总时长,选取当前工作时长最短的机器人,将该机器人可完成任务库中前1/k的任务加入该机器人的工作序列,并在所有机器人的可完成任务库中删除这些任务,重复步骤S3直至所有任务分配完成,k为与所有任务中最长任务及最短任务长度、机器人数量以及任务长度方差相关的系数。解决了传统分配方法时间复杂度高、相邻度差的问题。

    一种面向增材制造的热力耦合多尺度并行拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN119475900A

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202411590473.1

    申请日:2024-11-08

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及拓扑优化技术领域,公开了一种面向增材制造的热力耦合多尺度并行拓扑优化方法,该方法通过模糊C聚类方法将宏观设计域划分为多个宏观子设计域,将宏观子设计域信息映射在微观上作为微观优化的约束条件;将瞬态温度载荷进行等效静态转化,将等效热载荷引入多尺度拓扑优化模型;根据热力耦合控制方程进行宏观和微观的热力耦合有限元分析,使用HHT‑α法求解位移向量矩阵;对宏微观目标函数和约束条件的灵敏度分析,并使用移动渐近线MMA法作为宏微观设计变量更新的求解器;将微结构填入宏观构型中获得整体构型,并对收敛条件进行判断,若满足条件则输出最优材料分布结构以及微观最优构型。本发明更能体现工件真实的工作状态。

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