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公开(公告)号：CN118070588A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410061867.1
申请日：2024-01-16
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/27 , G06F30/10 , G06F17/10 , G06N3/0464 , G06N3/08 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于工程数值计算方法相关技术领域，并公开了一种基于均质化的微结构宏观等效性能预测方法及系统。该方法包括下列步骤：S1求解微结构对应的几何体素模型；S2求解几何体素模型对应的等效弹性张量和体素‑基材耦合张量；S3建立等效弹性张量和体素‑基材耦合张量一一对应的数据集；以体素‑基材耦合张量作为输入，等效弹性张量作为输出构建三维卷积神经网络模型；S4利用数据集中的样本数据训练神经网络模型，采用训练后的神经网络模型预测不同微结构的等效弹性张量，以此求解微结构对应的宏观等效性能参数，以此实现微结构宏观等效性能的预测。通过本发明，实现考虑基材下的任意微结构各种性能的无迭代、快速高精度预测。
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公开(公告)号：CN117669332A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202311813326.1
申请日：2023-12-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F17/18 , G16C60/00 , G06N3/0464
Abstract: 本发明属于点阵结构设计相关技术领域，其公开了一种梯度点阵结构几何边界高阶连续性建模方法及设备，含以下步骤：(1)采用双参数可调控高阶连续插值函数对微结构单胞的可移动变宽度梯度边界连续插值，以获得两个单胞之间的光滑过渡块，进而采用光滑过渡块替换原过渡区的结构；(2)对水平集函数进行加密，再将结构模型离散为三角网格模型；(3)计算得到梯度点阵结构的过渡区的最大应力；(4)调控两个参数te及ta，遍历两个参数的取值范围中的其他数值；(5)计算得到结构综合受力，建立相邻三角面片法向量的平均值与参数te和ta的逆映射关系；(6)选定双参数te和ta，结束。本发明通过双参数调节实现了梯度点阵结构几何边界高阶连续性建模。
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公开(公告)号：CN117150667A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202310976113.4
申请日：2023-08-03
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于中空点阵结构设计相关技术领域，其公开了一种中空各向同性点阵结构优化设计方法，包括构建中空点阵隐式模型，基于该中空点阵隐式模型获取表征其各向同性特征的弹性分量和体积分数，得到有限个中空点阵的样本数据库，在此基础上引入代理模型构建力学属性预测模型，继而采用智能优化算法进行性能优化调控，以各向同性特征为优化目标，通过调控隐式建模中杆件尺寸调控参数对中空点阵结构进行优化，最终实现中空各向同性点阵结构性能快速预测与构型高效设计。
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公开(公告)号：CN116842785A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202310704816.1
申请日：2023-06-14
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G06F17/16 , G06F17/13 , G06T17/20 , G06F111/04 , G06F111/10
Abstract: 本发明属于结构拓扑优化相关技术领域，其公开了一种多类微结构边界匹配的梯度点阵结构拓扑优化方法，步骤为：(1)构建多种类微结构单胞的参数化水平集函数；(2)获取含多个子微结构单胞的微结构拓扑构型；(3)获取点阵结构全局参数化水平集函数；(4)解耦控制水平集函数演化的哈密顿‑雅可比偏微分方程；(5)定义有限元分析网格；(6)在每个点阵结构单胞的顶点上定义全局权重系数；(7)建立功能梯度点阵结构拓扑优化数学模型；(8)对点阵结构进行有限元分析；(9)敏度分析；(10)更新全局设计变量，以得到多种类型微结构在同一设计域内分布的梯度点阵结构。本发明确保不同类型及不同体积分数的微结构几何边界的连续过渡。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117669332B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202311813326.1
申请日：2023-12-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F17/18 , G16C60/00 , G06N3/0464
Abstract: 本发明属于点阵结构设计相关技术领域，其公开了一种梯度点阵结构几何边界高阶连续性建模方法及设备，含以下步骤：(1)采用双参数可调控高阶连续插值函数对微结构单胞的可移动变宽度梯度边界连续插值，以获得两个单胞之间的光滑过渡块，进而采用光滑过渡块替换原过渡区的结构；(2)对水平集函数进行加密，再将结构模型离散为三角网格模型；(3)计算得到梯度点阵结构的过渡区的最大应力；(4)调控两个参数te及ta，遍历两个参数的取值范围中的其他数值；(5)计算得到结构综合受力，建立相邻三角面片法向量的平均值与参数te和ta的逆映射关系；(6)选定双参数te和ta，结束。本发明通过双参数调节实现了梯度点阵结构几何边界高阶连续性建模。
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公开(公告)号：CN118052095B
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202410036932.5
申请日：2024-01-10
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F17/13 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于结构拓扑优化设计领域，并具体公开了一种实体‑晶格混合构型的全尺度并行拓扑优化方法及系统，其包括：构建实体微结构、晶格微结构的水平集函数，通过引入控制参数得到实体‑晶格混合的全局参数化水平集函数；将其带入哈密顿‑雅可比方程偏微分方程，得到常微分方程；以控制实体结构和晶格结构的控制参数为双设计变量，以宏观结构柔度最小化为目标函数，建立实体结构体积和宏观结构体积为双约束的拓扑优化数学模型；计算灵敏度信息，进而采用基于梯度的优化算法对拓扑优化模型进行求解。本发明能够克服纯实体宏观拓扑结构和单一晶格结构力学性能不足的问题，实现了实体‑晶格并行优化的构型设计，有效提升了结构的力学性能。
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公开(公告)号：CN118070588B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410061867.1
申请日：2024-01-16
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/27 , G06F30/10 , G06F17/10 , G06N3/0464 , G06N3/08 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于工程数值计算方法相关技术领域，并公开了一种基于均质化的微结构宏观等效性能预测方法及系统。该方法包括下列步骤：S1求解微结构对应的几何体素模型；S2求解几何体素模型对应的等效弹性张量和体素‑基材耦合张量；S3建立等效弹性张量和体素‑基材耦合张量一一对应的数据集；以体素‑基材耦合张量作为输入，等效弹性张量作为输出构建三维卷积神经网络模型；S4利用数据集中的样本数据训练神经网络模型，采用训练后的神经网络模型预测不同微结构的等效弹性张量，以此求解微结构对应的宏观等效性能参数，以此实现微结构宏观等效性能的预测。通过本发明，实现考虑基材下的任意微结构各种性能的无迭代、快速高精度预测。
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公开(公告)号：CN118052095A
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202410036932.5
申请日：2024-01-10
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F17/13 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于结构拓扑优化设计领域，并具体公开了一种实体‑晶格混合构型的全尺度并行拓扑优化方法及系统，其包括：构建实体微结构、晶格微结构的水平集函数，通过引入控制参数得到实体‑晶格混合的全局参数化水平集函数；将其带入哈密顿‑雅可比方程偏微分方程，得到常微分方程；以控制实体结构和晶格结构的控制参数为双设计变量，以宏观结构柔度最小化为目标函数，建立实体结构体积和宏观结构体积为双约束的拓扑优化数学模型；计算灵敏度信息，进而采用基于梯度的优化算法对拓扑优化模型进行求解。本发明能够克服纯实体宏观拓扑结构和单一晶格结构力学性能不足的问题，实现了实体‑晶格并行优化的构型设计，有效提升了结构的力学性能。
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公开(公告)号：CN117934758A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410039796.5
申请日：2024-01-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06T17/20
Abstract: 本发明属于点阵结构性能表征相关技术领域，其公开了一种非规则异形微结构离散模型的重构与性能表征方法与设备，包括以下步骤：(1)构建三维正交笛卡尔坐标网格；(2)根据坐标网格尺寸同比例放大坐标数据以得到结构膨胀覆盖区域的网格点集；构造为过滤蒙版，进而获得所有过滤蒙版的网格点中位于结构外的外部网格点集；(3)获得结构模型内部的内部网格点集；(4)得到每个网格点的符号距离；(5)基于符号距离计算得到非规则异形微结构的密度矩阵；(6)基于得到的体积分数对等效弹性矩阵做归一化处理，得到原结构的等效弹性矩阵，进而得到弹性模量。本发明提高了求解网格点与非规则异形微结构相对空间位置的计算效率。
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