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公开(公告)号：CN115600466A
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN202211361480.5
申请日：2022-11-02
申请人： 上海交通大学(CN)
IPC分类号： G06F30/23 , G06F17/10 , G06F111/06 , G06F113/10 , G06F119/08 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种控制增材制造热变形的激光路径和支撑结构优化设计方法，涉及金属增材制造领域，包括以下步骤：定义设计域、设置材料物性参数；初始化设计变量；密度过滤、投影；计算各单元固有应变；增材制造过程热变形仿真；计算各设计响应；灵敏度分析；MMA算法求解优化模型、更新设计变量；判断收敛；优化结果后处理。本发明通过对支撑结构、激光路径的协同优化设计，可保证整体结构在增材制造逐层加工过程中的热变形可控，避免结构因热变形过大与铺粉装置发生碰撞，同时减少支撑结构用量，降低制造时间及成本。
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公开(公告)号：CN116227084A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310282050.2
申请日：2023-03-21
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/04 , G06F113/10 , G06F119/08 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种控制金属增材制造热应力的支撑结构优化设计方法，涉及金属增材制造领域，包括以下步骤：定义设计域和非设计域；初始化设计变量；通过密度过滤和投影将设计变量转换为物理变量；建立物理变量与整体结构刚度的插值模型；对整体结构的增材制造逐层加工过程进行有限元仿真获得整体结构的热变形；计算结构最大热应力σpn、支撑结构体积分数V、悬挂角度约束响应G；计算灵敏度；更新设计变量求解优化模型；判断是否收敛；优化结果后处理。本发明所提方法设计得到的结构，能够保证整体结构增材制造完成状态下热应力可控，避免出现因结构热应力过大导致的开裂、分层问题。
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公开(公告)号：CN112989671B
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202110381475.X
申请日：2021-04-09
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/08
摘要： 本发明公开了一种可避免边界材料附着的对流散热结构拓扑优化方法，涉及结构拓扑优化设计领域，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、建立对流散热仿真模型；步骤2、建立对流散热结构拓扑优化模型；步骤3、采用移动渐近线算法更新所述对流散热结构拓扑优化模型的设计变量，判断收敛，如果未收敛，重复步骤2和步骤3，如果收敛，输出优化结果。本发明所提出的方法可在不建立流体模型的情况下准确表征与结构边界相关的对流散热，避免拓扑优化过程中热对流载荷的错误施加，避免基于单元相对密度梯度对流散热结构拓扑优化中的边界材料附着效应，可以避免繁琐、耗时的热流体仿真。
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公开(公告)号：CN112699511B
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN202110049456.7
申请日：2021-01-14
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明公开了一种面向增材制造的壳体与填充结构协同优化设计方法，涉及结构优化设计相关领域，包括如下步骤：步骤1：参数初始化；步骤2：构建壳填充结构密度及刚度的参数化模型；步骤3：构建增材制造悬挂约束模型和局部体积约束模型；步骤4：构建拓扑优化建模，确定目标函数及约束函数；步骤5：求解有限元模型，获得设计响应；步骤6：目标函数及约束函数的灵敏度分析；步骤7：优化求解；步骤8：如果满足收敛条件，则结束；否则转所述步骤3。通过本发明的实施，不仅能够实现壳体与填充物结构的一体化设计，还可以获得具备增材制造无悬挂特征的结构，可直接通过增材制造实现加工。
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公开(公告)号：CN114611218A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210291572.4
申请日：2022-03-23
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/23 , G06F17/16 , G06F111/10
摘要： 本发明公开了一种电动车底盘结构与电芯布局协同优化设计方法，涉及电动汽车底盘结构设计领域，包括以下步骤：步骤1、定义设计空间、边界条件、优化参数与设计变量；步骤2、构建单元密度插值模型；步骤3、电芯容量约束建模；步骤4、根据目标函数和约束条件，建立电动车底盘结构与电芯布局协同拓扑优化模型；步骤5、设计响应求解；步骤6、灵敏度分析；步骤7、优化求解；步骤8、优化收敛性判断；步骤9、优化结果后处理。本发明能够实现承载式电芯布局与电动底盘车架结构协同优化，获得轻质、高承载安全的电池包与底盘车架一体化结构。
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公开(公告)号：CN112989671A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110381475.X
申请日：2021-04-09
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/08
摘要： 本发明公开了一种可避免边界材料附着的对流散热结构拓扑优化方法，涉及结构拓扑优化设计领域，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、建立对流散热仿真模型；步骤2、建立对流散热结构拓扑优化模型；步骤3、采用移动渐近线算法更新所述对流散热结构拓扑优化模型的设计变量，判断收敛，如果未收敛，重复步骤2和步骤3，如果收敛，输出优化结果。本发明所提出的方法可在不建立流体模型的情况下准确表征与结构边界相关的对流散热，避免拓扑优化过程中热对流载荷的错误施加，避免基于单元相对密度梯度对流散热结构拓扑优化中的边界材料附着效应，可以避免繁琐、耗时的热流体仿真。
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公开(公告)号：CN112699511A
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN202110049456.7
申请日：2021-01-14
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明公开了一种面向增材制造的壳体与填充结构协同优化设计方法，涉及结构优化设计相关领域，包括如下步骤：步骤1：参数初始化；步骤2：构建壳填充结构密度及刚度的参数化模型；步骤3：构建增材制造悬挂约束模型和局部体积约束模型；步骤4：构建拓扑优化建模，确定目标函数及约束函数；步骤5：求解有限元模型，获得设计响应；步骤6：目标函数及约束函数的灵敏度分析；步骤7：优化求解；步骤8：如果满足收敛条件，则结束；否则转所述步骤3。通过本发明的实施，不仅能够实现壳体与填充物结构的一体化设计，还可以获得具备增材制造无悬挂特征的结构，可直接通过增材制造实现加工。
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公开(公告)号：CN114611218B
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202210291572.4
申请日：2022-03-23
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/23 , G06F17/16 , G06F111/10
摘要： 本发明公开了一种电动车底盘结构与电芯布局协同优化设计方法，涉及电动汽车底盘结构设计领域，包括以下步骤：步骤1、定义设计空间、边界条件、优化参数与设计变量；步骤2、构建单元密度插值模型；步骤3、电芯容量约束建模；步骤4、根据目标函数和约束条件，建立电动车底盘结构与电芯布局协同拓扑优化模型；步骤5、设计响应求解；步骤6、灵敏度分析；步骤7、优化求解；步骤8、优化收敛性判断；步骤9、优化结果后处理。本发明能够实现承载式电芯布局与电动底盘车架结构协同优化，获得轻质、高承载安全的电池包与底盘车架一体化结构。
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公开(公告)号：CN115577441A
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202210466624.7
申请日：2022-04-26
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/23 , G06F111/04
摘要： 本发明公开了一种可扩展式电动车底盘结构拓扑优化方法，涉及电动车底盘结构设计领域，包括以下步骤：步骤1、确定设计空间、边界条件及设计变量初始化；步骤2、建立设计变量与物理结构间的映射关系；步骤3、拓扑优化建模；步骤4、设计响应求解；步骤5、灵敏度分析；步骤6、优化模型求解；步骤7、收敛性判断；步骤8、优化结果后处理。本发明解决了传统“面向不同应用需求重复开发”成本高、周期长且性能鲁棒性难以保证的问题，可获得适配于不同轴距、不同负载、不同续航需求下的可扩展式电动车底盘构型。
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公开(公告)号：CN112765865B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202110156431.7
申请日：2021-02-04
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F119/08
摘要： 本发明公开了一种控制金属粉床增材制造热变形的支撑结构设计方法，用于金属粉床增材制造支撑结构的优化设计，其特征在于，包括以下步骤：设置设计域、非设计域、材料物性参数；初始化设计变量；密度过滤、投影；增材制造过程热变形仿真；计算各设计响应；灵敏度计算；利用MMA算法求解优化模型；判断收敛；后处理。本发明通过对支撑结构的迭代优化，在整体结构增材制造逐层加工过程热变形可控、满足悬挂角度约束的前提下，最小化支撑结构材料用量，解决了金属粉床增材制造逐层加工过程结构因热变形过大与铺粉装置发生碰撞的问题。本发明不依赖设计人员的经验，可快速获得能保证整体结构顺利制造的轻量化支撑结构设计，技术效果良好。
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