一种基于多材料结构的拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN112069715B

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202010965600.7

    申请日:2020-09-15

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多材料结构的拓扑优化方法,步骤一、获取待优化构件的不同材料的预设材料个数,各个材料的密度和各个不同材料之间的铰接方式;步骤二、计算体积分数;步骤三、计算质量分数;步骤四、结构的应变能计算公式;以结构应变能为优化目标,求取结构的应变能的最小时的结构和材料分布。

    基于冲压工艺的多材料多组件拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN112069714B

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202010964987.4

    申请日:2020-09-15

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于冲压工艺的多材料多组件拓扑优化方法,步骤一、获取待优化构件的不同材料的预设组件个数,预设材料个数,各个材料的密度和各个不同材料之间的铰接方式;步骤二、计算最小包围矩形时采用组件材料比重分数进行加权:步骤三、计算质量分数M;步骤四、计算结构的应变能:以结构应变能为优化目标,求取结构的应变能的最小时的结构和材料分布。

    基于多组件结构形式的简化车身地板设计方法

    公开(公告)号:CN111046494A

    公开(公告)日:2020-04-21

    申请号:CN201911272735.9

    申请日:2019-12-12

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种车身地板设计方法,针对现有利用拓扑优化方法设计的单组件形式车身地板结构形状比较复杂,经济性和工艺可行性差,车身地板可制造性差问题,提供一种基于多组件结构形式的简化车身地板设计方法;包括:1、建立简化车身地板初始设计空间有限元模型;2、建立用于简化车身地板多相惩罚材料插值模型;3、建立多工况下简化车身地板结构优化目标;4、建立简化车身地板结构零件材料成本约束;5、建立简化车身地板结构零件加工成本约束;6、建立多组件结构形式的简化车身地板拓扑优化理论模型;本发明在拓扑优化过程中兼顾考虑到制造约束及在拓扑优化过程中实现多组件形式结构分解,提高拓扑优化所带来的经济效益及优化方案的可行性。

    考虑制造成本的多组件形式薄壁梁结构设计方法

    公开(公告)号:CN111027142A

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201911270454.X

    申请日:2019-12-12

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种薄壁梁设计方法,针对现有利用拓扑优化方法设计的单组件形式薄壁梁结构形状比较复杂,经济性和工艺可行性差,可制造性差问题,一种考虑制造成本的多组件形式薄壁梁结构设计方法;包括:1、建立多组件形式薄壁梁初始设计空间有限元模型;2、建立多组件形式薄壁梁多相惩罚材料插值模型;3、确定多组件形式薄壁梁结构优化目标;4、建立多组件形式薄壁梁零件材料成本约束;5、建立考虑制造成本约束的多组件形式薄壁梁拓扑优化模型;本发明在拓扑优化过程中兼顾考虑到制造约束及在拓扑优化过程中实现多组件形式结构分解,提高拓扑优化所带来的经济效益及优化方案的可行性。

    变厚度十二直角截面薄壁梁压溃特性分析方法

    公开(公告)号:CN109543229A

    公开(公告)日:2019-03-29

    申请号:CN201811239928.X

    申请日:2018-10-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于汽车被动安全性研究领域,具体涉及一种变厚度十二直角截面薄壁梁压溃特性分析方法。包括以下步骤:1、将截面的边上任意处厚度使用参数表示出来;2、利用最大厚度、最小厚度,求出截面拐角处形成折叠单元的实际厚度;3、将不同区域的厚度带入到超级折叠单元不同区域的能量耗散计算公式,计算出变厚度超级折叠单元能量耗散;4、利用能量最低原理,求出变厚度超级折叠单元能量耗散表达式中的未知量;5、求解出平均压溃反力具体数值。本发明推导出了变厚度十二直角薄壁梁平均压溃反力解析表达式,可以在车身抗撞性概念设计阶段,实现对薄壁梁的正向设计,缩短开发周期。

    考虑变分型线实现双模铸造件多组件设计的方法

    公开(公告)号:CN109543207A

    公开(公告)日:2019-03-29

    申请号:CN201811054452.2

    申请日:2018-09-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种考虑变分型线实现双模铸造件多组件设计的方法,克服了现有拓扑优化方法得到的复杂几何外形单组件形式产品经济性和工艺可行性较差及现有制造约束下得到的拓扑优化结果可制造性较差的问题;方法包括:1.构造多组件环境下结构单元的材料插值模型;2.建立多组件环境下设计结构的参数化有限元模型;3.考虑非倒扣结构的过滤建立基于赫维赛德阶跃函数的双模铸造工艺的可铸造性约束;4.考虑可变分型线对拔模方向进行修正并得到修正后的双模铸造工艺的可铸造性约束;5.建立考虑铸造工艺中模具材料成本的成本约束;6.在模具制造成本及可铸造性约束下,建立考虑可变分型线的基于双模铸造工艺制造约束的多组件拓扑优化数学模型。

    复合材料包裹的十二直角截面薄壁梁压溃特性分析方法

    公开(公告)号:CN105389433B

    公开(公告)日:2017-03-29

    申请号:CN201510758215.4

    申请日:2015-11-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了复合材料包裹的十二直角截面薄壁梁压溃特性分析方法,为克服车身抗撞性概念设计阶段由于缺乏详细结构的几何模型而无法使用有限元方法或试验方法进行薄壁梁压溃性能分析的问题,步骤:1.推导无复合材料包裹的中空十二直角薄壁梁平均压溃反力解析表达式;2.简化纤维增强复合材料应力应变曲线:拉伸时,应力应变关系表现为线性,直到拉断为止;压缩时,屈服之后应力维持某一水平不变;3.计算纤维增强复合材料包裹的十二直角截面薄壁梁的塑性极限弯矩和极限屈服膜应力;4.修正纤维增强复合材料包裹的十二直角截面薄壁梁的有效压溃距离和最终折叠角度;5.推导纤维增强复合材料包裹的十二直角截面薄壁梁平均压溃反力解析表达式。

    安全气囊展开过程自动控制装置

    公开(公告)号:CN103991424B

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201410222648.3

    申请日:2014-05-23

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种安全气囊展开过程自动控制装置,旨在克服现有技术中普通安全气囊对坐姿靠前乘员,尤其对头部靠近气囊安装位置的乘员的头、颈和胸部造成伤害的问题。其包括气囊袋体(1)、气囊袋体压板(2)、气囊支架(5)、气体发生器(6)与4个拉带控制装置(7)。气体发生器(6)安装在气囊支架(5)中底板的圆形通孔内,气囊袋体(1)采用气囊袋体压板(2)安装在气体发生器(6)周围的底板上,4个拉带控制装置(7)安装在气囊支架(5)的四角处,4个拉带控制装置(7)中4根B拉带(4)一端与气囊袋体(1)上表面的中间部分连接,4个拉带控制装置(7)中4根A拉带(3)伸出端与气囊袋体(1)上表面的外围部分连接。

    基于寄生运动原理的高效微阵列加工装置

    公开(公告)号:CN103159166B

    公开(公告)日:2015-08-05

    申请号:CN201310093128.2

    申请日:2013-03-22

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于寄生运动原理的高效微阵列加工装置,包括z向粗定位单元、z向精密定位单元、金刚石工具头加工运动生成单元、试件定位与安装单元以及基础支撑单元等。z向粗定位单元和试件定位与安装单元安装在基础支撑单元上。z向精密定位单元和金刚石工具头加工运动生成单元通过螺钉安装在z向粗定位单元上。金刚石工具头加工运动生成单元中的驱动铰链产生的寄生运动配合试件定位与安装单元中的导轨滑块组件,可实现微阵列结构快速、高效加工,该装置可用于半导体材料、金属材料、聚合物材料、光学材料等材料表面特定微结构阵列的快速加工,在精密光学、微机电系统、纳米技术、精密超精密加工、航空航天等领域将具有良好的应用前景。

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