公开(公告)号：CN117116392A

公开(公告)日：2023-11-24

申请号：CN202310939690.6

申请日：2023-07-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 李盈利 ,  闫庚旺 ,  姚松 ,  彭勇

IPC: G16C60/00 ,  G06F30/27 ,  G06F111/06 ,  G06F119/14 ,  G06F111/04 ,  G06F113/26

Abstract: 本发明涉及超材料设计技术领域，公开了一种弹性超材料薄板非梯度拓扑优化方法及优化系统，包括：根据目标薄板晶胞单元的材料分布特性构建弯曲振动弹性波动方程，并基于半解析方法快速平面波展开法高效求解晶胞单元的振动特征值问题；利用振动特征值确定色散关系中的带隙特性，并基于弯曲振动弹性波动方程、带隙特性及材料体积约束构建晶胞单元的拓扑优化初始目标函数；构建自适应性种群迭代规则并引入可行的后处理方法来满足结构可制造性，基于优化目标函数计算目标薄板晶胞单元的最优拓扑构型；本发明解决了现有基于梯度信息的优化方法灵敏度分析复杂、局部最优解对优化进程及结果造成困扰的问题。

公开(公告)号：CN117436270B

公开(公告)日：2024-08-30

申请号：CN202311492009.4

申请日：2023-11-10

Applicant: 中南大学

Inventor： 李盈利 ,  闫庚旺 ,  姚松 ,  彭勇

IPC: G06F30/20 ,  G06F119/00

Abstract: 本发明提供一种基于联合仿真的弹性超材料多目标设计方法，所述设计方法基于减振性能及承载性能这两个目标同时进行优化，所述减振性能即带隙特性，所述承载性能即静力学特性，其中引入晶胞色散关系中相对带隙特性作为减振性能的设计目标，引入晶胞的相对面内刚度作为承载性能的设计目标，在考虑结构可制造性的基础上利用非梯度的非支配排序遗传算法为弹性超材料的多目标拓扑优化设计提供多种可行的微结构。本发明所提出的方法通过设定相应的目标函数实现弹性超材料的多功能设计，相较于传统的人为设计方法，有利于提升设计效率及获取多种新颖拓扑结构，进而指导实际结构中的隔振优化设计。

公开(公告)号：CN117436270A

公开(公告)日：2024-01-23

申请号：CN202311492009.4

申请日：2023-11-10

Applicant: 中南大学

Inventor： 李盈利 ,  闫庚旺 ,  姚松 ,  彭勇

IPC: G06F30/20 ,  G06F119/00

Abstract: 本发明提供一种基于联合仿真的弹性超材料多目标设计方法，所述设计方法基于减振性能及承载性能这两个目标同时进行优化，所述减振性能即带隙特性，所述承载性能即静力学特性，其中引入晶胞色散关系中相对带隙特性作为减振性能的设计目标，引入晶胞的相对面内刚度作为承载性能的设计目标，在考虑结构可制造性的基础上利用非梯度的非支配排序遗传算法为弹性超材料的多目标拓扑优化设计提供多种可行的微结构。本发明所提出的方法通过设定相应的目标函数实现弹性超材料的多功能设计，相较于传统的人为设计方法，有利于提升设计效率及获取多种新颖拓扑结构，进而指导实际结构中的隔振优化设计。

公开(公告)号：CN117133385A

公开(公告)日：2023-11-28

申请号：CN202310934292.5

申请日：2023-07-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 李盈利 ,  闫庚旺 ,  姚松 ,  彭勇

IPC: G16C60/00 ,  G06F30/27 ,  G06F111/06 ,  G06F119/14 ,  G06F111/04 ,  G06F113/26

Abstract: 本发明涉及超材料分析技术领域，公开了一种弹性超材料非梯度多目标拓扑优化方法及系统，该弹性超材料非梯度多目标拓扑优化方法，利用快速平面波展开法，快速准确地探究弹性波在多种拓扑构型的双组分弹性超材料薄板中的传播特性，引入晶胞的相对密度作为轻量化设计目标，可以快速且准确的实现弹性超材料结构多目标优化。