申请/专利权人：浙江大学

申请日：2024-01-22

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117892632A

主分类号：G06F30/27

分类号：G06F30/27;G06N3/126;G16C60/00;G06F113/10

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.03#实质审查的生效;2024.04.16#公开

摘要：本发明公开了一种4D打印智变多材料结构分区可控变形设计与仿真方法。方法包括：将4D打印智变多材料结构划分双层变形单元；对设计参数数据库采样获得单元样本，打印双层变形单元构件，施加外场激励获得变形响应；建立双层变形单元模型，施加外场激励后获得变形响应，直至变形响应相同时，获得活性层的等效仿真膨胀系数；建立双层变形单元的代理模型关系，获得双层变形单元的仿真预测设计参数；获得仿真预测形状和目标形状；构建优化问题并求解，获得最终设计参数，完成4D打印智变多材料结构的变形设计与仿真。本发明方法可实现面向复杂曲线曲面的4D打印智变多材料结构变形的精准可控设计，提高4D打印产品变形设计的效率。

主权项：1.一种4D打印智变多材料结构分区可控变形设计与仿真方法，其特征在于，包括：1将4D打印智变多材料结构的设计空间根据目标曲线曲面的曲率分布划分为若干变形区域，每个变形区域中包括一个带有结构参数的双层变形单元；2构建双层变形单元的设计参数数据库，对设计参数数据库进行采样获得双层变形单元的若干单元样本，根据各个单元样本打印出若干双层变形单元构件，对各个双层变形单元构件施加外场激励后获得变形响应；3在仿真环境中根据各个单元样本建立若干双层变形单元模型，双层变形单元模型中包括活性层和非活性层，针对每个双层变形单元模型，对双层变形单元模型施加外场激励后获得变形响应，直至双层变形单元模型的变形响应和步骤2中双层变形单元构件的变形响应相同时，获得此时的活性层的等效仿真膨胀系数；4根据各个双层变形单元模型的单元样本以及步骤3中获得的各自的活性层的等效仿真膨胀系数建立双层变形单元的代理模型关系，从而获得4D打印智变多材料结构的各个双层变形单元的仿真预测设计参数；5根据各个双层变形单元的仿真预测设计参数设计获得初始4D打印智变多材料结构的仿真预测形状，根据目标曲线曲面的曲率分布获得初始4D打印智变多材料结构的目标形状；6根据仿真预测形状和目标形状构建优化问题并求解，获得4D打印智变多材料结构的各个双层变形单元的最终的设计参数，根据各个双层变形单元的最终的设计参数以及步骤1中的划分的变形区域获得实现目标形状变形的双层变形单元的全局结构分布与材料分布，完成4D打印智变多材料结构的变形设计与仿真。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江大学 一种4D打印智变多材料结构分区可控变形设计与仿真方法

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