申请/专利权人：上海交通大学

申请日：2023-03-30

公开（公告）日：2023-06-27

公开（公告）号：CN116341160A

主分类号：G06F30/18

分类号：G06F30/18

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.07.14#实质审查的生效;2023.06.27#公开

摘要：本发明提供了一种针对筒状耐压结构内向增稳的拓扑优化方法及系统，包括：初始化筒状耐压结构；基于以结构柔度最小化为目标，材料体积分数为优化约束的拓扑优化模型，计算当前目标函数与优化约束条件的形状导数以及拉格朗日算子，求解速度场用以演化并得到新的水平集函数；判断收敛性，输出当前结构柔度相对应的筒状耐压结构；在当前的结构轮廓下，根据计算得到的前四阶特征值屈曲因子的倒数计算K‑S聚合方程值，基于以K‑S聚合方程值最小化为目标，材料体积分数为优化约束的拓扑优化模型，计算当前目标函数与优化约束条件的形状导数以及拉格朗日算子，求解速度场用以演化并得到新的水平集函数；判断收敛性，输出当前函数相对应的筒状耐压结构。

主权项：1.一种针对筒状耐压结构内向增稳的拓扑优化方法，其特征在于，包括：步骤S1：初始化筒状耐压结构，包括：建立筒状区域的几何模型，初始化水平集函数，定义筒状耐压结构初始结构轮廓，确定材料、结构的边界条件，计算筒状结构周向作用力大小；步骤S2：输入一组径向基函数并对水平集函数进行插值，得到当前径向基函数的插值系数；步骤S3：分别构建以结构形状为变量，结构柔度最小化或结构前四阶特征值屈曲因子倒数的K-S聚合方程值最小化为优化目标，材料体积为优化约束的拓扑优化模型；步骤S4：基于以结构柔度最小化为目标，材料体积分数为优化约束的拓扑优化模型，计算当前目标函数与优化约束条件的形状导数以及拉格朗日算子，根据计算结果求解速度场，速度场用以演化并得到新的水平集函数，更新径向基函数前的插值系数；判断收敛性，若满足预设收敛条件，输出当前结构柔度相对应的筒状耐压结构；步骤S5：在当前的结构轮廓下，计算结构的前四阶特征值屈曲因子的倒数；根据前四阶特征值屈曲因子的倒数计算K-S聚合方程值，基于以K-S聚合方程值最小化为目标，材料体积分数为优化约束的拓扑优化模型，计算当前目标函数与优化约束条件的形状导数以及拉格朗日算子，根据计算结果求解速度场，速度场用以演化并得到新的水平集函数，更新径向基函数前的插值系数；判断收敛性，若满足预设收敛条件，则输出当前前四阶特征值屈曲因子倒数的K-S聚合方程值相对应的筒状耐压结构。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 上海交通大学 针对筒状耐压结构内向增稳的拓扑优化方法及系统

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