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公开(公告)号：CN111259589B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202010050417.4
申请日：2020-01-17
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开一种考虑破损‑安全的连续体频率约束拓扑优化设计方法，首先基于连续体基结构建立有限元模型；确定破损工况数，并输入初始破损区域中心坐标值和破损区域参数；输入频率约束优化参数，形成考虑破损‑安全条件下的频率约束优化模型；依次对包含破损工况的破损‑安全结构进行模态分析，并提取各结构破损状况的模态分析结果；建立考虑破损‑安全条件下频率约束的拓扑优化模型的近似连续数学优化列式；采用数学规划算法，对优化模型进行求解；对最优拓扑构型进行反演处理，获得最优拓扑构型以及最优构型的基频。本发明可以明显提高结构的冗余度，为动力学领域考虑破损‑安全的拓扑优化问题提供一个参考。
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公开(公告)号：CN111274631B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202010050407.0
申请日：2020-01-17
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/13 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种考虑破损‑安全的连续体应力与位移约束拓扑优化方法，根据连续体基结构建立有限元模型；确定破损区域大小和数目，选择各结构破损状况中结构总应变能最大的破损结构，给定重量约束求其最小应变能；输入初始破损区域中心坐标值和破损区域参数；输入应力与位移约束优化参数，形成考虑破损‑安全条件下的应力与位移约束优化模型；进行应力分析通过数值拟合的方法估算许用应变能；对包含破损工况的破损‑安全结构进行位移静力分析，建立位移约束显式表达式、连续数学优化列式，对最优拓扑构型进行反演处理，获得最优拓扑构型以及各结构破损状况的位移。本发明为静力学领域考虑破损‑安全的拓扑优化问题提供一个参考。
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公开(公告)号：CN111241738B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202010050300.6
申请日：2020-01-17
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开一种考虑破损‑安全条件的连续体位移与频率约束拓扑优化设计方法，根据连续体基结构建立有限元模型；确定破损工况数，并输入初始破损区域中心坐标值和破损区域参数；输入位移与频率约束优化参数，形成优化模型；依次对包含破损工况的破损‑安全结构进行静力分析，构建位移约束的显式化表达；对破损‑安全结构进行模态分析，构建频率约束的显式表达式；建立考虑破损‑安全条件下位移与频率约束的拓扑优化模型的近似连续数学优化列式，并对优化模型进行求解；对最优拓扑构型进行反演处理，获得最优拓扑构型，以及各结构破损状况的位移和基频。本发明为静力学结合动力学领域考虑破损‑安全的拓扑优化问题提供一个参考。
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公开(公告)号：CN111259589A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010050417.4
申请日：2020-01-17
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开一种考虑破损-安全的连续体频率约束拓扑优化设计方法，首先基于连续体基结构建立有限元模型；确定破损工况数，并输入初始破损区域中心坐标值和破损区域参数；输入频率约束优化参数，形成考虑破损-安全条件下的频率约束优化模型；依次对包含破损工况的破损-安全结构进行模态分析，并提取各结构破损状况的模态分析结果；建立考虑破损-安全条件下频率约束的拓扑优化模型的近似连续数学优化列式；采用数学规划算法，对优化模型进行求解；对最优拓扑构型进行反演处理，获得最优拓扑构型以及最优构型的基频。本发明可以明显提高结构的冗余度，为动力学领域考虑破损-安全的拓扑优化问题提供一个参考。
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公开(公告)号：CN111241738A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010050300.6
申请日：2020-01-17
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开一种考虑破损-安全条件的连续体位移与频率约束拓扑优化设计方法，根据连续体基结构建立有限元模型；确定破损工况数，并输入初始破损区域中心坐标值和破损区域参数；输入位移与频率约束优化参数，形成优化模型；依次对包含破损工况的破损-安全结构进行静力分析，构建位移约束的显式化表达；对破损-安全结构进行模态分析，构建频率约束的显式表达式；建立考虑破损-安全条件下位移与频率约束的拓扑优化模型的近似连续数学优化列式，并对优化模型进行求解；对最优拓扑构型进行反演处理，获得最优拓扑构型，以及各结构破损状况的位移和基频。本发明为静力学结合动力学领域考虑破损-安全的拓扑优化问题提供一个参考。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110516365A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910804044.2
申请日：2019-08-28
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种测试螺栓连接刚度的方法，针对螺栓连接刚度问题，对螺栓连接结构进行模态试验，获得结构固有频率及其相应振型，采用有限元软件建立螺栓连接结构的数值仿真模型，通过弹簧模拟螺栓连接。以弹簧的连接刚度为设计变量，以数值仿真结果与相应试验结果之间的残差为目标或约束建立优化模型。通过求解优化模型获得固有频率和振型满足精度要求的弹簧刚度，采用弹簧刚度修正数值仿真模型，计算结构应力和位移，与静力试验结果进行对比，分析螺栓连接结构刚度的误差。通过数值算例分析螺栓连接刚度对结构力学性能的影响，探索模型修正提高数值仿真模型精度的有效性和适用范围，为螺栓连接结构建模提供理论依据和工程经验。
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公开(公告)号：CN110110396A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910313781.2
申请日：2019-04-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了有限元模型修正过程中克服模态交换的方法，包括：确定有限元模型材料，结构尺寸参数，建立有限元模型；对有限元模型进行模态分析，找出在有限元模型中与实际振型最匹配的实验阶数；建立数学优化模型，设定优化初始值、步长及其收敛精度值；计算权重系数，编写MSC.Nastran优化卡片；向Nastran提交编写的优化卡片进行迭代计算；以提取出来的模态交换前的设计变量值作为初始值，计算出的相对值作为步长值，增加设定的倍数a，重新计算权重系数，重新编写卡片；重复设定步长值是提取步长数值的p倍，设定设计变量值为提取的设计变量值，编写卡片，进行迭代运算，求解出合理的结果，提取设计变量数据即为所需要的设计变量数值。
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公开(公告)号：CN110110396B
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN201910313781.2
申请日：2019-04-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23
Abstract: 本发明公开了有限元模型修正过程中克服模态交换的方法，包括：确定有限元模型材料，结构尺寸参数，建立有限元模型；对有限元模型进行模态分析，找出在有限元模型中与实际振型最匹配的实验阶数；建立数学优化模型，设定优化初始值、步长及其收敛精度值；计算权重系数，编写MSC.Nastran优化卡片；向Nastran提交编写的优化卡片进行迭代计算；以提取出来的模态交换前的设计变量值作为初始值，计算出的相对值作为步长值，增加设定的倍数a，重新计算权重系数，重新编写卡片；重复设定步长值是提取步长数值的p倍，设定设计变量值为提取的设计变量值，编写卡片，进行迭代运算，求解出合理的结果，提取设计变量数据即为所需要的设计变量数值。
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