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公开(公告)号：CN114282421A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111647640.8
申请日：2021-12-30
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G16C10/00 , G06F111/04 , G06F111/06
Abstract: 本发明的一种超结构的优化方法、系统及设备，本实施例的所述方法中，超结构的拓扑构型由两种实体材料及一种虚拟材料的材料分布描述，其中虚拟材料用于描述材料为空的分布。通过判断基础材料组合动态调整优化目标，对材料均为实体材料的组合时，设定为进行包括热膨胀系数优化处理的第一优化处理，对包含虚拟材料的组合时，设定为进行包括泊松比处理的第二优化处理，从而实现了对待优化的超结构进行热膨胀系数以及泊松比的迭代优化，进而有效地解决了现有技术中超结构的优化方法存在着的主要集中于单功能，如只能实现对负泊松比进行优化，导致优化后的超结构的功能过于单一的技术问题。
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公开(公告)号：CN113808684B
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202010545049.0
申请日：2020-06-16
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明涉及一种热膨胀和泊松比可同时调控的三维超材料结构及其设计方法和应用。本发明所设计的结构为由多杆件固定连接组合成的空间桁架结构，且其杆件的组成材料为热膨胀和泊松比均为正值的两种不同的常见材料。本发明所设计的结构可实现热膨胀和泊松比两种性能的同时调控，在高度方向上可实现正、零或负的热膨胀系数值，以及正或负的泊松比值，且两种性能可以进行组合设计。本发明通过理论分析推导得到了两种性能的理论公式，定量分析了两种性能与结构中各角度和各杆件长度之间关系，根据工程应用需求给出的热膨胀及泊松比的设计值。通过改变各杆件的角度与长度，结构可以实现两种性能的精细化控制。
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公开(公告)号：CN114582445B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202210233231.1
申请日：2022-03-10
Applicant: 湖南大学
IPC: G16C60/00
Abstract: 本发明的一种超材料的优化方法、系统及设备，本实施例的所述方法中，对温度场进行离散出多个温度区域，通过将超材料置于各所述温度区域内，通过控制任一所述材料区域内的热膨胀系数与对应的温度区域的温度变化量之积为同一常数，在给定热应变量的条件下，得到所需要的梯度超材料，获取的所述梯度超材料为热膨胀系数呈梯度变化的超材料，以此保证在梯度温度场下结构的稳定性，避免结构热变形不均匀性过大导致破坏；进而有效地解决了现有的超材料大多基于单胞或由单胞进行周期性延拓而成，在梯度变化的温度场下无法实现均匀热变形的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114282421B
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202111647640.8
申请日：2021-12-30
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G16C10/00 , G06F111/04 , G06F111/06
Abstract: 本发明的一种超结构的优化方法、系统及设备，本实施例的所述方法中，超结构的拓扑构型由两种实体材料及一种虚拟材料的材料分布描述，其中虚拟材料用于描述材料为空的分布。通过判断基础材料组合动态调整优化目标，对材料均为实体材料的组合时，设定为进行包括热膨胀系数优化处理的第一优化处理，对包含虚拟材料的组合时，设定为进行包括泊松比处理的第二优化处理，从而实现了对待优化的超结构进行热膨胀系数以及泊松比的迭代优化，进而有效地解决了现有技术中超结构的优化方法存在着的主要集中于单功能，如只能实现对负泊松比进行优化，导致优化后的超结构的功能过于单一的技术问题。
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公开(公告)号：CN119889541A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510078119.9
申请日：2025-01-17
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本申请公开了一种新型力学超材料数据库的设计方法，新型力学超材料数据库包括大量新型点阵超材料；新型点阵超材料的最小重复单元为构建块；所述方法为：构件块通过图形变换的对称操作形成代表性单元，代表性单元周期性密铺形成新型点阵超材料；其中，构建块包括三个结构特征，分别为边界节点、内部节点和杆件；构建块所占据的平面空间是正方形；所述构建块的边界节点共4个，分别位于所述正方形的4个边界上；所述构建块的内部节点至少为1个，分布在由所述构建块的4个边界节点围成的四边形区域内部；基于边界节点位置规则、内部节点的均匀分布规则和杆件连通性规则确定构建块的边界节点位置、内部节点位置和节点之间的杆件连接关系。本申请可以高效生成大量新型点阵超材料。
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公开(公告)号：CN114582445A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210233231.1
申请日：2022-03-10
Applicant: 湖南大学
IPC: G16C60/00
Abstract: 本发明的一种超材料的优化方法、系统及设备，本实施例的所述方法中，对温度场进行离散出多个温度区域，通过将超材料置于各所述温度区域内，通过控制任一所述材料区域内的热膨胀系数与对应的温度区域的温度变化量之积为同一常数，在给定热应变量的条件下，得到所需要的梯度超材料，获取的所述梯度超材料为热膨胀系数呈梯度变化的超材料，以此保证在梯度温度场下结构的稳定性，避免结构热变形不均匀性过大导致破坏；进而有效地解决了现有的超材料大多基于单胞或由单胞进行周期性延拓而成，在梯度变化的温度场下无法实现均匀热变形的问题。
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公开(公告)号：CN113808684A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202010545049.0
申请日：2020-06-16
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明涉及一种热膨胀和泊松比可同时调控的三维超材料结构及其设计方法和应用。本发明所设计的结构为由多杆件固定连接组合成的空间桁架结构，且其杆件的组成材料为热膨胀和泊松比均为正值的两种不同的常见材料。本发明所设计的结构可实现热膨胀和泊松比两种性能的同时调控，在高度方向上可实现正、零或负的热膨胀系数值，以及正或负的泊松比值，且两种性能可以进行组合设计。本发明通过理论分析推导得到了两种性能的理论公式，定量分析了两种性能与结构中各角度和各杆件长度之间关系，根据工程应用需求给出的热膨胀及泊松比的设计值。通过改变各杆件的角度与长度，结构可以实现两种性能的精细化控制。
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公开(公告)号：CN119373819A
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411568056.7
申请日：2024-11-05
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于三角箭头结构因瓦合金基本单元的低热膨胀系数可调泊松比元件及其制备方法和应用。该元件由三角箭头结构因瓦合金基本单元通过四重旋转阵列所得平面，去除重叠部分，再经空间卷曲相连所得；所述基本单元由三角形及位于其任一顶点的内凹结构组成，整体为轴对称结构。该元件以因瓦合金为单组分原料，通过三角箭头结构设计实现元件泊松比的调控，最终实现低热膨胀系数及可调控泊松比的集成，有效解决了现有技术当中低热膨胀系数及可调控泊松比元件采用多组分材料的问题，可通过激光粉床熔化工艺一体成型，工艺简单，整体型强，便于工业化生产，可满足星敏卫星支架的性能要求。
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