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公开(公告)号：CN110889166B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN201911040638.7
申请日：2019-10-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于热力耦合约束的航空用轴承支架轻量化设计方法，包括：对输入原始零件模型表面进行网格划分，对原始零件模型进行热力耦合约束下应力分析，判断是否有优化空间，若有，根据应力分析结果重建模型；基于变密度法对重建模型进行拓扑优化，参考优化结果重建模型，对拓扑优化模型进行有限元分析判断是否仍有优化空间，若有，选择单胞用三维图形布尔运算操作填充至拓扑优化模型中应力仍较小的区域，完成点阵优化；为一次优化后模型添加支撑，针对添加支撑结果调整模型以尽可能减少支撑，针对二次优化结果进行应力校核。
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公开(公告)号：CN117574697A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311340150.2
申请日：2023-10-17
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/15 , G06F30/17 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了基于拓扑优化的高承载多构型点阵胞元生成方法及系统，涉及材质轻质化技术领域。本发明以轻量化高承载为目的，基于拓扑优化的高承载、多构型点阵胞元生成式设计及优化方法，经过拓扑优化得到性能较好的单胞结构；再对单胞结构阵列进行仿真分析，通过对比应力应变曲线得到性能较好的单胞结构；最后将单胞结构填充到简化模型简支梁中，再利用压缩试验机开展物理试验，验证点阵结构的有效性。获得了一种新型轻量化点阵结构，形成了以拓扑优化的高承载多构型、点阵胞元生成式设计及优化方法为基础的点阵设计方法，有效解决了传统点阵设计方法效率低，无法快速得到最优解的问题。
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公开(公告)号：CN116167186A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202310188252.0
申请日：2023-03-02
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06T17/20 , G06F119/14 , G06F119/08 , G06F111/10 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种基于变密度拓扑优化与TPMS点阵相结合的散热设计方法，包括：输入散热拓扑优化模型和TPMS表达式，以及相应的设计域边界和初始参数；利用变密度法对设计域进行密度映射网格的生成；提取网格密度，对网格密度进行扩大整列设计，并对网格密度进行梯度设计；将三重周期极小曲面隐式函数与网格密度进行映射，并对设计域进行三重周期极小曲面填充；进行面网格再划分，并进行三角面片的修复，得到STL模型；进行有限元体网格划分，删除面网格，保留体网格，导出inp文件；将inp文件导入仿真软件，设置边界条件并进行散热有限元分析，完成拓扑优化‑三重周期极小曲面相结合的散热优化设计。可有效提高结构的散热性能。
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公开(公告)号：CN119378253A
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411512116.3
申请日：2024-10-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/23 , G06F30/18 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明提供了基于拓扑优化密度场映射的梯度共形点阵设计方法、系统及应用，涉及结构轻量化设计领域。该设计方法包括：对模型划分划分共形六面体网格，网格单元尺寸设置为点阵胞元的尺寸；基于拓扑优化前处理计算，提取网格单元的密度场信息，通过密度场映射基于三向线性插值方法构造连续梯度TPMS点阵结构；针对每个共形六面体网格单元提取其所对应密度场的TPMS单胞的空间坐标；基于等参变换将位于局部坐标系中的所述TPMS单胞的所有顶点坐标变换到与其对应的位于整体坐标系中的共形六面体网格单元坐标；遍历所有共形六面体网格单元，获得梯度共形TPMS点阵结构并输出。本方法可解决传统点阵填充时因胞元不完整、不保形而影响结构力学性能的缺点。
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公开(公告)号：CN116629072A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310673540.5
申请日：2023-06-07
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/23 , G06F17/16 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种基于插补法的异构融合点阵设计方法，属于结构轻量化设计与结构优化技术领域，包括以下步骤：S1、构建两类以上的TPMS点阵结构，并为每类点阵单元设置独立编号；S2、计算点阵单元的单元空间坐标矩阵；S3、依据隐式判别式计算融合界面两侧的点阵结构单元的编号，获得单元类型分布矩阵；S4、基于Voronoi函数构造界面插补型异构融合点阵；S5、依据每个点阵单元的邻接关系得到单元相交关系矩阵；S6、根据步骤S5得到的单元相交关系矩阵，采用密度因子d对异构融合点阵的融合界面作局部增强；本发明能保证任意复杂曲面融合的过渡区域连接单元的拓扑完整性，并对薄弱的融合界面作局部增强，获得高刚度高强度的异构融合点阵。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116561999A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310466018.X
申请日：2023-04-27
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于降阶模型的大规模三维桁架点阵建模方法、存储介质及设备，该建模方法包括：确定桁架式点阵结构的点阵构型、点阵单胞中心点坐标及单胞尺寸；根据点阵构型利用骨架线提取方法将桁架式点阵中各桁架单元降阶简化成中心轴骨架线，根据单胞中心点坐标和单胞尺寸通过坐标提取方法确定单胞中各心中轴骨架线端节点坐标；根据单胞中各心中轴骨架线端节点坐标，判断端节点的连接关系，将带有连接关系的两个端节点作为梁单元的两端点，建立基于梁单元的降阶简化单胞节点矩阵；确定X、Y、Z方向阵列数，对降阶简化单胞节点矩阵进行线性赋值，获取大规模三维桁架点阵模型。本发明的方法建立的模型数据量更小，建模及存储时间大大降低。
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公开(公告)号：CN119129022A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411247191.1
申请日：2024-09-06
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/10 , G06F30/23 , G06F113/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了异构点阵几何连续性融合及应变能驱动的多尺度设计方法、系统及应用，涉及结构轻量化设计及增材制造领域。该方法包括：建立三维点阵模型并对其点阵结构进行数值化计算，获得点阵结构机械性能数值与密度关联的离散值；按照预定大小的体素单元对三维点阵模型进行网格划分和拓扑优化，输出单元结点位移场和体素单元密度场；计算各点阵单元结点处的应变能数值，得到点阵胞元构型分布场；根据点阵胞元的构型场和体素单元插值后的密度场，对点阵结构的异构胞元边界部分进行几何连续性融合优化，再输出三维点阵模型；将三维点阵模型作为输入模型进行增材制造。该方法可以实现设计域内TPMS点阵构型及其相对密度的有序自适应分布，获得高刚度的异构融合点阵，从而应用于增材制造。
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公开(公告)号：CN116564449A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310478305.2
申请日：2023-04-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/23 , G06T17/20 , G06F119/14 , G06F111/06 , G06F113/10 , G06F111/04 , G06F119/18
Abstract: 本发明是一种基于Pareto遗传算法的异构变梯度晶格材料力学性能等效预测方法，包括：根据异构变梯度晶格材料的晶格类型及密度，记录晶格结构的等效模量，对异构变梯度晶格材料的实体模型进行仿真分析，记录应力数据；获取离散力学性能优化度；遍历异构变梯度晶格材料中的所有交界面，得到离散晶格连接度；按照异构变梯度晶格材料中离散区域填充晶格类型以及交界面的数量，得到整体结构综合衡量系数；将不同类型的异构变梯度晶格材料的离散力学性能优化度、离散晶格连接度、整体结构综合衡量系数输入Pareto遗传算法中，得到力学性能等效预测结果。本发明能对不同晶格填充下的异构变梯度晶格材料进行力学性能预测，效率高、稳定性强。
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公开(公告)号：CN115329599A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202211068313.1
申请日：2022-09-02
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/10 , G06F17/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种新型高刚度高强度高韧性点阵的设计方法，建立初始点阵结构；推导初始点阵结构单向刚度与倾斜角度的计算公式；计算出初始点阵结构单向刚度最大时的最佳倾斜角度；对初始点阵结构基于最佳倾角进行倾斜变换，获得单向刚度最大化的倾斜优化点阵结构；对倾斜优化点阵结构取其1/4并进行镜像及组合设计，获得镜像组合改进结构；对镜像组合改进结构提取中心单元，得到新型点阵单胞；对新型点阵单胞进行阵列，得到新型点阵结构并输出。获得了一种对传统桁架点阵的通用优化方法，对传统桁架点阵均有效，可解决传统设计理论薄弱，经验及仿真依赖性强的缺点。
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公开(公告)号：CN110889166A
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201911040638.7
申请日：2019-10-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于热力耦合约束的航空用轴承支架轻量化设计方法，包括：对输入原始零件模型表面进行网格划分，对原始零件模型进行热力耦合约束下应力分析，判断是否有优化空间，若有，根据应力分析结果重建模型；基于变密度法对重建模型进行拓扑优化，参考优化结果重建模型，对拓扑优化模型进行有限元分析判断是否仍有优化空间，若有，选择单胞用三维图形布尔运算操作填充至拓扑优化模型中应力仍较小的区域，完成点阵优化；为一次优化后模型添加支撑，针对添加支撑结果调整模型以尽可能减少支撑，针对二次优化结果进行应力校核。
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