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公开(公告)号：CN113191040B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202110391359.6
申请日：2021-04-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种考虑结构稳定性的单材料结构拓扑优化方法和系统，属于结构拓扑优化领域。包括：构建以扩展系数为设计变量，以结构总柔度最小化为目标，以体积和屈曲载荷因子为约束条件的优化模型；在当前扩展系数和水平集函数下，计算结构总柔度、体积和屈曲载荷因子；计算新扩展系数，插值新水平集函数；判断当前扩展系数与参考值差值是否小于阈值，是优化结束，根据当前水平集函数确定结构拓扑；否则，继续优化。引入基于扩展系数的屈曲载荷因子约束，扩展系数插值得到水平集函数，水平集函数决定伪密度，伪密度决定几何刚度矩阵和刚度矩阵，屈曲载荷因子用特征方程求解，扩展系数影响屈曲载荷因子，考虑稳定性，使优化结果更清晰，分支更明显。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113204906B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202110509938.6
申请日：2021-05-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种考虑结构稳定性的多相材料拓扑优化设计方法和系统，属于多相材料拓扑优化设计领域。本发明采用水平集方法生成多相材料，这样不仅可以得到具有光滑边界的结构优化结果，而且减少了设计变量及约束的数量，可以起到降低屈曲分析的复杂性及提高优化求解效率的目的；引入全局径向基函数GSRBF对水平集函数进行插值，克服其在优化过程中需要重新初始化、速度扩展、迭代步长需满足逆风差分格式CFL条件及无法与许多成熟优化算法结合等数值缺陷；实现了考虑结构稳定性的多相材料拓扑优化设计。
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公开(公告)号：CN113191044A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110396411.7
申请日：2021-04-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23
Abstract: 本发明属于单材料结构拓扑优化设计相关技术领域，其公开了一种单材料多孔结构的拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)构建单材料多孔结构，进而通过扩展系数矩阵分块法进行插值以计算得到初始扩展系数；(2)计算单材料多孔结构中连续变化的单元伪密度、结构总体积及每个单元的局部伪密度，并求取局部伪密度最大值；(3)对单材料多孔结构的弹性模量进行插值以得到等效单元弹性模量；(4)在求解得到整体结构的位移场，进而计算单材料多孔结构最小柔度拓扑优化模型的目标函数；接着，计算目标函数、结构总体积及局部伪密度对设计变量的灵敏度，继而得到单材料多孔结构的结构拓扑。本发明提高了优化求解效率，降低了优化复杂性及计算量。
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公开(公告)号：CN113191044B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202110396411.7
申请日：2021-04-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23
Abstract: 本发明属于单材料结构拓扑优化设计相关技术领域，其公开了一种单材料多孔结构的拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)构建单材料多孔结构，进而通过扩展系数矩阵分块法进行插值以计算得到初始扩展系数；(2)计算单材料多孔结构中连续变化的单元伪密度、结构总体积及每个单元的局部伪密度，并求取局部伪密度最大值；(3)对单材料多孔结构的弹性模量进行插值以得到等效单元弹性模量；(4)在求解得到整体结构的位移场，进而计算单材料多孔结构最小柔度拓扑优化模型的目标函数；接着，计算目标函数、结构总体积及局部伪密度对设计变量的灵敏度，继而得到单材料多孔结构的结构拓扑。本发明提高了优化求解效率，降低了优化复杂性及计算量。
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公开(公告)号：CN113204906A
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202110509938.6
申请日：2021-05-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种考虑结构稳定性的多相材料拓扑优化设计方法和系统，属于多相材料拓扑优化设计领域。本发明采用水平集方法生成多相材料，这样不仅可以得到具有光滑边界的结构优化结果，而且减少了设计变量及约束的数量，可以起到降低屈曲分析的复杂性及提高优化求解效率的目的；引入全局径向基函数GSRBF对水平集函数进行插值，克服其在优化过程中需要重新初始化、速度扩展、迭代步长需满足逆风差分格式CFL条件及无法与许多成熟优化算法结合等数值缺陷；实现了考虑结构稳定性的多相材料拓扑优化设计。
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公开(公告)号：CN113191040A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110391359.6
申请日：2021-04-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种考虑结构稳定性的单材料结构拓扑优化方法和系统，属于结构拓扑优化领域。包括：构建以扩展系数为设计变量，以结构总柔度最小化为目标，以体积和屈曲载荷因子为约束条件的优化模型；在当前扩展系数和水平集函数下，计算结构总柔度、体积和屈曲载荷因子；计算新扩展系数，插值新水平集函数；判断当前扩展系数与参考值差值是否小于阈值，是优化结束，根据当前水平集函数确定结构拓扑；否则，继续优化。引入基于扩展系数的屈曲载荷因子约束，扩展系数插值得到水平集函数，水平集函数决定伪密度，伪密度决定几何刚度矩阵和刚度矩阵，屈曲载荷因子用特征方程求解，扩展系数影响屈曲载荷因子，考虑稳定性，使优化结果更清晰，分支更明显。
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