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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：CN109902350B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN201910076656.4
申请日：2019-01-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了对变截面梁的截面惯性矩进行模型修正中克服模态交换的方法，包括：确定有限元模型材料，设定两个方向的截面惯性矩的初始值存在一定的差值，使迭代过程中最大程度避免模态交换的发生，并建立有限元模型；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；计算梁段的截面惯性矩与频率之间的关系；向Nastran提交编写的优化卡片进行迭代计算，提取迭代后频率的值与迭代后的截面惯性矩；利用计算出的频率和截面惯性矩的关系求解实验值对应的各个梁段的截面惯性矩，获得最切合实际的截面惯性矩。本方法为变截面梁的模型修正运算提供一个参考。
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公开(公告)号：CN111274631A
公开(公告)日：2020-06-12
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：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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110096798B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN201910357096.X
申请日：2019-04-29
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23
Abstract: 本发明公开了一种多状态有限元模型修正的方法，包括：(1)确定有限元模型材料等，并输入优化初始值；(2)调用MSC.Patran软件对各个状态有限元模型进行模态分析；(3)建立各个状态的数学优化模型，设定优化步长及其收敛精度值；(4)根据计算的频率相对误差设定相近的约束ε值；(5)编写MSC.Nastran优化卡片，提取迭代后的设计变量及其各个状态的迭代收敛值；(6)根据所有状态的迭代收敛时的目标值及各个状态收敛时的设计变量数值，计算各个状态的权重系数，计算下一次调用MSC.Nastran设计变量初始值；(7)设定约束范围ε值，重新编写优化卡片；(8)重复第五步、第六步、第七步，直至迭代后各个状态的振型、频率与实验振型频率大致相同。本方法为多状态有限元模型修正方法提供一个参考。
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公开(公告)号：CN110096798A
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201910357096.X
申请日：2019-04-29
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种多状态有限元模型修正的方法，包括：(1)确定有限元模型材料等，并输入优化初始值；(2)调用MSC.Patran软件对各个状态有限元模型进行模态分析；(3)建立各个状态的数学优化模型，设定优化步长及其收敛精度值；(4)根据计算的频率相对误差设定相近的约束ε值；(5)编写MSC.Nastran优化卡片，提取迭代后的设计变量及其各个状态的迭代收敛值；(6)根据所有状态的迭代收敛时的目标值及各个状态收敛时的设计变量数值，计算各个状态的权重系数，计算下一次调用MSC.Nastran设计变量初始值；(7)设定约束范围ε值，重新编写优化卡片；(8)重复第五步、第六步、第七步，直至迭代后各个状态的振型、频率与实验振型频率大致相同。本方法为多状态有限元模型修正方法提供一个参考。
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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：CN110083946B
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN201910357097.4
申请日：2019-04-29
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于无约束优化模型的多状态模型修正的方法，包括确定有限元模型材料等，输入优化初始值；找出在有限元模型中与实际振型最匹配的模态阶数，并计算匹配后的仿真频率值与实验频率值的相对误差；建立各个状态的数学优化模型，设定优化步长及其收敛精度值；根据目标函数中，逐步向MSC.Nastran提交编写的各个状态的优化卡片，提取迭代后的设计变量及其各个状态的迭代收敛值；根据所有状态的提取迭代后的设计变量最优解及其各个状态的迭代收敛值；逐步调用MSC.Nastran，应用该初始值对各个状态的模型进行分析；直至迭代后所有状态的最优解的计算值与该次调用MSC.Nastran输入的初始值相同。本方法为基于无约束优化模型的多状态模型修正的方法提供一个参考。
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公开(公告)号：CN110083946A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910357097.4
申请日：2019-04-29
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于无约束优化模型的多状态模型修正的方法，包括确定有限元模型材料等，输入优化初始值；找出在有限元模型中与实际振型最匹配的模态阶数，并计算匹配后的仿真频率值与实验频率值的相对误差；建立各个状态的数学优化模型，设定优化步长及其收敛精度值；根据目标函数中，逐步向MSC.Nastran提交编写的各个状态的优化卡片，提取迭代后的设计变量及其各个状态的迭代收敛值；根据所有状态的提取迭代后的设计变量最优解及其各个状态的迭代收敛值；逐步调用MSC.Nastran，应用该初始值对各个状态的模型进行分析；直至迭代后所有状态的最优解的计算值与该次调用MSC.Nastran输入的初始值相同。本方法为基于无约束优化模型的多状态模型修正的方法提供一个参考。
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