公开(公告)号：CN119646986A

公开(公告)日：2025-03-18

申请号：CN202411761265.3

申请日：2024-12-03

Applicant: 湖南大学

Inventor： 任毅如 ,  孟子皓 ,  黎理知 ,  邓亚斌 ,  杨宏源

IPC: G06F30/15 ,  G06F30/23 ,  G06F111/04

Abstract: 本发明公开了一种用于飞行器结构设计的多材料拓扑优化方法，属于航空航天技术领域。该方法包括建立扩大的设计区域；网格划分；建立材料插值模型；有限元分析，目标函数质量约束条件的灵敏度；依次更新设计场变量、过滤场变量和物理场变量，并施加隐式浮动投影约束；判断是否满足收敛条件；进行光滑设计；将光滑设计后的结构使用原网格重新划分，进行灵敏度分析；计算误差值，判断是否满足准确光滑设计的条件，若满足，则结束优化并输出最优结构。本发明在保证较好收敛性能的条件下，能够在拓扑优化过程中进行材料的选择，同时利用三场技术减少了拓扑所需的迭代步数，提高了优化效率，最终结构具有清晰光滑的边界，可以直接用于制造。

公开(公告)号：CN118016205A

公开(公告)日：2024-05-10

申请号：CN202311535233.7

申请日：2023-11-17

Applicant: 湖南大学

Inventor： 任毅如 ,  邓亚斌 ,  杨宏源 ,  金其多 ,  黎理知 ,  孟子皓

IPC: G16C60/00 ,  G06F30/15 ,  G06F30/23 ,  G06T17/20 ,  G06F113/26 ,  G06F119/14 ,  G06F119/02

Abstract: 本发明属于复合材料技术领域，公开了一种考虑低速冲击性能的飞行器复合材料结构设计方法，根据实际工况建立有限元模型，赋予有限元模型材料属性，对有限元模型进行网格划分，根据实际工况对有限元模型的边界条件进行设置，构建面内冲击损伤模型和面外冲击损伤模型，基于上述的损伤模型，得到损伤机理，参考生物抗冲击损伤结构，提出新型抗冲击结构，再通过上述损伤模型得到数据，进行增强机理分析，最后得出最优设计。本发明的有益效果：可以同时兼顾抗面内冲击性能与抗面外冲击性能，准确地、有效地、经济地全方位研究复合材料层合板结构在低速冲击载荷下的损伤，从而进行结构设计。

公开(公告)号：CN117316358A

公开(公告)日：2023-12-29

申请号：CN202311409605.1

申请日：2023-10-27

Applicant: 湖南大学

Inventor： 任毅如 ,  邓亚斌 ,  吕睿 ,  杨宏源 ,  金其多 ,  黎理知

IPC: G16C60/00 ,  G06F30/10 ,  G06F30/23 ,  G06F111/04 ,  G06F113/26 ,  G06F119/02

Abstract: 本发明公开了一种复合材料结构多尺度分析方法及其应用，涉及复合材料强度、损伤、吸能分析技术领域，包括以下内容，S1、建立微观、细观和宏观模型；S2、赋予有限元模型参数；S4、边界条件设置；S5、构建损伤模型；S6、得到结构进行信息交换；S7、结果分析：通过各尺度耦合应力应变、损伤传递得到准确的预测复合材料强度，分析并揭示复合材料细、微观、宏观损伤失效过程和失效机理。本发明能够准确地捕捉各种载荷下复合材料在各个尺度的载荷响应和失效模式，为分析和理解损伤机理提供重要数据，可根据材料的性质选取与之对应的损伤判据以及损伤演化准则，可适用于各种复合材料的多尺度分析，为复合材料的设计提供重要支撑。

公开(公告)号：CN113591227B

公开(公告)日：2023-06-16

申请号：CN202111001618.6

申请日：2021-08-30

Applicant: 湖南大学

Inventor： 任毅如 ,  刘守河 ,  向剑辉 ,  金其多

IPC: G06F30/15 ,  G06F30/17 ,  G06F30/20 ,  G06F119/02 ,  G06F119/04 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种弹子加压机构优化设计方法，包括如下步骤：建立弹子加压机构的进程力传递函数模型和回程力传递函数模型；选定不同的弹子槽倾斜角度和摩擦系数形成组合，每个组合对应一种初步设计方案；计算多组所述初步设计方案的进程增力系数及回程增力系数；根据操纵力的设计要求，确定回程增力系数的取值范围；选择同时满足回程增力系数的取值范围且进程增力系数最大的初步设计方案为最优设计方案；对弹子加压机构进行动力学仿真分析，计算仿真分析结果与函数计算结果的误差，评估所述最优设计方案的可行性。本发明提供的制动器弹子加压机构优化设计方法可以通过优化设计参数提高弹子加压机构力传递性能。

公开(公告)号：CN114611208A

公开(公告)日：2022-06-10

申请号：CN202210207563.2

申请日：2022-03-03

Applicant: 湖南大学

Inventor： 任毅如 ,  吕睿 ,  金其多

IPC: G06F30/15 ,  G06F30/23 ,  G06F113/26

Abstract: 本发明公开了一种飞行器复合材料机身结构，包括蒙皮、长桁以及隔框，所述蒙皮铺设于所述隔框上，所述长桁与所述隔框组配以支撑所述蒙皮，所述隔框包括与蒙皮铆接的外缘条、自外缘条弯折延伸的腹板以及自腹板弯折延伸并与外缘条平行设置的内缘条，所述内缘条、腹板以及外缘条的厚度相同，且所述腹板的内侧长度长于外缘条和内缘条的长度。本发明还公开了一种飞行器复合材料机身结构的设计方法。本发明的有益效果：结构简单、易于制造、质量轻和整体性好等特点，且在承受冲击载荷时表现出优异的力学性能；能够准确捕捉冲击载荷作用下机身结构的失效模式和载荷响应；可操纵性强，为复合材料机身结构的设计提供了重要支撑。

公开(公告)号：CN112380648A

公开(公告)日：2021-02-19

申请号：CN202011252836.2

申请日：2020-11-11

Applicant: 湖南大学

Inventor： 任毅如 ,  金其多 ,  刘秉文

IPC: G06F30/17 ,  G06F30/23 ,  G06F30/28 ,  F03B3/12

Abstract: 本发明提供一种含叶尖小翼叶片的潮流能水轮机分析方法，所述潮汐能水轮机包括主轴及多个叶片，所述叶片包括小翼，所述分析方法包括如下步骤：根据叶片的几何数据，建立单个叶片的结构模型；建立流场CFD计算模型；进行不确定性分析验证，采用稀疏网格、中等网格和精细网格三种网格进行网格收敛指数分析，并通过计算上述三种网格的功率因数，实现离散误差分析；进行水动力特性分析，比较含叶尖小翼叶片潮流能水轮机与传统水轮机的功率系数、推力系数，分析小翼对潮流能水轮机性能的影响；选定设计变量，建立设计变量与水动力特性数据库，其中，设计变量包括小翼的弯曲方向、小翼长度、上弦杆长度和倾斜角。本发明提供的分析方法精确性高。

公开(公告)号：CN104408260B

公开(公告)日：2017-06-06

申请号：CN201410729327.2

申请日：2014-12-04

Applicant: 湖南大学

Inventor： 任毅如 ,  张田田 ,  方棋洪 ,  文桂林 ,  曾令斌

IPC: G06F17/50

Abstract: 本发明公开了一种潮流能水轮机叶片翼型设计方法，综合考虑包括升力系数、阻力系数、升阻比和空化现象等在内的水轮机叶片设计的各种要求，所选用的目标函数能够根据不同的设计要求对水轮机翼型进行综合评估。选取首缘切线、尾缘切线和翼型上下曲线上控制点的横坐标和纵坐标作为设计变量。采用了三次样条曲线，具有较高的拟合精度。采用了FLUENT或者CFX计算流体力学软件或者XFOIL翼型估算软件等对水翼翼型的水动力性能和压力分布等进行计算，充分保证了计算的准确性。水翼翼型设计方法基于遗传优化算法，能够获得全局最优解。本发明不但能够提高潮流能水轮机叶片翼型的水动力学性能，还能降低表面的最大压力系数，从而达到避免空化现象的目的。

公开(公告)号：CN104590558A

公开(公告)日：2015-05-06

申请号：CN201410734563.3

申请日：2014-12-04

Applicant: 湖南大学

Inventor： 任毅如 ,  孟少华 ,  文桂林 ,  方棋洪 ,  向锦武 ,  张亚军 ,  张连鸿 ,  郭俊贤

IPC: B64C27/473 ,  B64F5/00

Abstract: 本发明公开了一种压电复合材料直升机桨叶结构及其控制方法，将压电复合材料埋置在旋翼桨叶的复合材料层合结构中，并基于结构模型、气动力模型和压电复合材料模型等，能够准确描述旋翼桨叶的运动规律，进而准确计算旋翼桨叶的动力学特性。本发明提出的采用控制器对旋翼桨叶进行控制，采用Kalman观测器获得白噪声干扰情况下的旋翼桨叶数据，并将其作为控制的输入变量，进而通过控制器对压电复合材料的输入电压进行控制，最终达到控制桨叶动力学响应和变形的目的。本发明提出的模型建立方法及控制方法，具有较大的通用性和准确性，能够准确获得直升机旋翼桨叶的动力学特性，控制效率高。

公开(公告)号：CN117669045B

公开(公告)日：2024-09-27

申请号：CN202311679072.9

申请日：2023-12-08

Applicant: 湖南大学

Inventor： 任毅如 ,  杨宏源 ,  蒋宏勇 ,  金其多 ,  吕睿 ,  邓亚斌

IPC: G06F30/15 ,  G06F111/04 ,  G06F111/10 ,  G06F119/02

Abstract: 本发明属于飞行器结构设计技术领域，公开了一种飞行器耐撞性可靠性优化设计方法，根据设计需求确定可靠性优化设计变量、约束条件和优化目标，建立相关数值模型并进行验证，用于后续优化工作；根据优化设计变量进行采样点的选取，并通过数值模型来获得相应的性能指标；进行变量筛选，确定变量相对重要性，以减少参数集提高优化效率以及优化精度；建立代理模型，并通过选取交叉验证采样点来评估代理模型是否满足预测精度要求，应用代理模型进行飞行器耐撞性可靠性优化设计。本发明的有益效果：能够准确预测飞行器耐撞性响应，避免了数值模拟巨大的计算时间成本，有效地获得了飞行器耐撞性设计的优化方案。

公开(公告)号：CN114756912B

公开(公告)日：2024-09-17

申请号：CN202210376358.9

申请日：2022-04-12

Applicant: 湖南大学

Inventor： 任毅如 ,  邓亚斌 ,  蒋宏勇 ,  金其多

IPC: G06F30/10 ,  G06F30/23 ,  B32B9/00 ,  B32B9/04 ,  G06F111/04 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种抗冲击结构，为多块单层板层叠粘合形成的层合板结构，所述单层板包括基体和按同一方向排列于所述基体上的纤维，该层合板内的纤维由上至下方向呈螺旋状设置，相邻的所述单层板之间通过粘接界面粘合。本发明还公开了一种抗冲击结构的设计方法。本发明的有益效果：吸能性能和抗冲击峰值载荷显著提高，通过设计螺旋角，可使其裂纹扩展路径曲折度增加从而有效地抑制分层且其整体刚度增大，更好地保护了其余零部件以及人员的安全。