申请/专利权人：华中科技大学

申请日：2023-12-28

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117744291A

主分类号：G06F30/18

分类号：G06F30/18;G06F30/23;G06F17/11;G06F17/17;G06F111/04

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明属于结构拓扑优化相关技术领域，并公开了一种基于非结构化网格的参数化水平集拓扑优化及系统。该方法包括下列步骤：S1获得待处理拓扑结构的径向基函数的支撑半径；S2求解时间变量的扩展系数；求解待处理拓扑结构设计域的控制方程；S3以结构柔度最小为目标函数，最大体积分数为约束条件，所述扩展系数为设计变量，建立基于非结构化网格的参数化水平集拓扑优化模型；S4求解所述优化模型直至收敛，输出收敛时对应的当前水平集函数，该当前水平集函数对应的结构即为优化后的拓扑结构。通过本发明，消除参数化水平集方法中径向基函数对于网格的依赖性问题，增强参数化水平集拓扑优化方法对于复杂不规则结构的适用性。

主权项：1.一种基于非结构化网格的参数化水平集拓扑优化方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：S1构建待处理拓扑结构的三维模型并进行有限元网格处理，在有限元网格中确定可设计域、非设计域以及施加载荷和约束的位置，利用所述有限元网格构建水平集函数；构建径向基函数的邻域范围，并以此获得径向基函数的支撑半径；S2利用所述径向基函数对所述水平集函数进行解耦，求解获得时间变量的扩展系数；利用所述水平集函数计算单元伪密度并插值到弹性张量上，以此建立水平集函数与弹性张量的映射关系，利用该映射关系求解待处理拓扑结构设计域的控制方程；S3以结构柔度最小为目标函数，最大体积分数为约束条件，所述扩展系数为设计变量，建立基于非结构化网格的参数化水平集拓扑优化模型，其中，所述最大体积分数的约束条件利用所述控制方程求解获得；S4求解所述优化模型直至收敛，输出收敛时对应的当前水平集函数，该当前水平集函数对应的结构即为优化后的拓扑结构。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华中科技大学 基于非结构化网格的参数化水平集拓扑优化方法及系统

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