申请/专利权人：华中科技大学

申请日：2020-08-21

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN111985137A

主分类号：G06F30/23(20200101)

分类号：G06F30/23(20200101)

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2020.12.11#实质审查的生效;2020.11.24#公开

摘要：本发明属于结构设计拓扑优化领域，具体公开了一种针对多孔结构拓扑优化的多变量切割水平集优化方法，包括：将设计参考域划分为M个单元；在每个单元使用多个基本水平集函数及其分割函数来描述微观结构，由切割函数进行切割，实现微观结构的形状和拓扑变化；切割操作后，每个单元中得到多个虚拟微观结构，通过布尔运算将它们组合在一起，生成实际微观结构，其中，本方法将微观结构原型从方格形网格映射到四边形网格，同时采用更高阶的切削函数，能更加灵活地处理具有更加复杂几何结构的多孔结构，解决了工程实际应用中多孔结构宏观形状高度不规则、无法使用方形网格划分的问题，以及双线性插值函数几何模型不够灵活，无法较好描述多孔结构等问题。

主权项：1.一种针对多孔结构拓扑优化的多变量切割水平集优化方法，其特征在于，包括：定义包含多孔结构Ω的参考域D，将D分成M个四边形单元Dk，k＝1…M；将多个微观结构原型按水平集方法在正方形单元Q内定义；为Dk定义一个双线性坐标映射，对Q中所有节点进行映射，得到四边形单元Dk的精细网格节点，Q中节点上基本水平集函数的值分配到Dk上对应的节点，得到Dk中基本水平集函数进而得到四边形单元Dk中的微观结构原型；为Dk的每个节点定义一高阶形函数，在Dk中任意点x的切割函数值由高阶形函数根据高度通过加权和求得，将所有四边形单元的高度变量组装成一个列向量，得到一个全局高度向量Hi，并将其作为拓扑优化的设计变量；在Dk中得到N个和N个使用对进行切割，并以Ω的柔度最小为目标，以Ω体积小于体积上限为约束，求解得到多孔结构及其对应的体积和柔度，完成水平集优化。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华中科技大学 一种针对多孔结构拓扑优化的多变量切割水平集优化方法

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