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公开(公告)号：CN111859482A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010519469.1
申请日：2020-06-09
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明公开了一种肌肉式薄壁结构轻量化设计方法,属于航空航天设备领域，包括以下步骤:确定受内压部件的初始结构设计的几何模型及边界约束条件和载荷条件，基于受内压部件的初始结构设计几何模型，建立变厚度优化法的数值分析模型，数值分析模型中厚度可变薄壁区域为设计域，其他区域为非设计域；以最大化结构刚度为优化目标，并以材料用量等于设定值为优化约束条件，以设计域内单元厚度为设计变量，采用变厚度优化法获得受内压部件设计域内的最优厚度分布，基于设计域的最优厚度分布，建立最终的肌肉式薄壁结构轻量化设计几何模型，该方法有利于更充分的利用材料力学性能；肌肉型设计内厚度变化平缓，这有利于减小升温/降温过程中结构内的最大应力，从而提升结构的寿命。
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公开(公告)号：CN111859483A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010520151.5
申请日：2020-06-09
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G06F30/10 , G06F30/23 , G06F111/04
摘要： 本发明公开了一种铠甲式薄壁结构轻量化设计方法，属于航空航天设备领域，包括以下步骤：基于受内压部件的初始结构设计，在厚度减薄后的几何模型的被减薄区域的表面覆盖一层具有均匀厚度的薄壁结构，得到待优化几何模型；采用二阶或高阶实体单元进行网格划分，并施加边界约束条件与载荷条件，得到有限元分析模型；获得设计域内的最优材料分布；建立拓扑优化后所述受内压部件的参数化实体几何模型；以获得最优参数优化设计变量取值，最终得到设计对象部件的铠甲式薄壁结构轻量化设计模型；该方法完整的包含了概念设计阶段与详细设计阶段，同时给出了拓扑优化所需几何模型处理方法与参数优化所需参数化几何模型建模方法，这些方法具有良好的可操作性与便捷性。
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公开(公告)号：CN111859483B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202010520151.5
申请日：2020-06-09
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G06F30/10 , G06F30/23 , G06F111/04
摘要： 本发明公开了一种铠甲式薄壁结构轻量化设计方法，属于航空航天设备领域，包括以下步骤：基于受内压部件的初始结构设计，在厚度减薄后的几何模型的被减薄区域的表面覆盖一层具有均匀厚度的薄壁结构，得到待优化几何模型；采用二阶或高阶实体单元进行网格划分，并施加边界约束条件与载荷条件，得到有限元分析模型；获得设计域内的最优材料分布；建立拓扑优化后所述受内压部件的参数化实体几何模型；以获得最优参数优化设计变量取值，最终得到设计对象部件的铠甲式薄壁结构轻量化设计模型；该方法完整的包含了概念设计阶段与详细设计阶段，同时给出了拓扑优化所需几何模型处理方法与参数优化所需参数化几何模型建模方法，这些方法具有良好的可操作性与便捷性。
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公开(公告)号：CN105760631B
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201610178734.8
申请日：2016-03-28
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明涉及工程结构优化设计领域，提供一种实现多样性设计的结构拓扑优化方法。所述方法包括：利用结构拓扑优化实现结构概念设计；提出多样性设计求解方法获得若干多样性满足初始设计要求的概念设计构型，包括：引入加权目标函数和提出多样性约束，其中多样性约束能够描述拓扑构型之间的差异并驱动优化获得多个多样性构型；评价各个概念构型的在详细设计要求下的性能表现，筛选满足设计需求的概念设计构型，通过形状优化和参数优化对概念设计构型进行详细的设计。本发明能够获得若干具有多样性的初始设计，减少初始设计方案由于无法满足后续设计要求而被迫放弃的风险，大大减少设计迭代次数和设计时间。
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公开(公告)号：CN105760631A
公开(公告)日：2016-07-13
申请号：CN201610178734.8
申请日：2016-03-28
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G06F17/50
CPC分类号： G06F17/5004 , G06F2217/84
摘要： 本发明涉及工程结构优化设计领域，提供一种实现多样性设计的结构拓扑优化方法。所述方法包括：利用结构拓扑优化实现结构概念设计；提出多样性设计求解方法获得若干多样性满足初始设计要求的概念设计构型，包括：引入加权目标函数和提出多样性约束，其中多样性约束能够描述拓扑构型之间的差异并驱动优化获得多个多样性构型；评价各个概念构型的在详细设计要求下的性能表现，筛选满足设计需求的概念设计构型，通过形状优化和参数优化对概念设计构型进行详细的设计。本发明能够获得若干具有多样性的初始设计，减少初始设计方案由于无法满足后续设计要求而被迫放弃的风险，大大减少设计迭代次数和设计时间。
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公开(公告)号：CN111859482B
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202010519469.1
申请日：2020-06-09
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明公开了一种肌肉式薄壁结构轻量化设计方法,属于航空航天设备领域，包括以下步骤:确定受内压部件的初始结构设计的几何模型及边界约束条件和载荷条件，基于受内压部件的初始结构设计几何模型，建立变厚度优化法的数值分析模型，数值分析模型中厚度可变薄壁区域为设计域，其他区域为非设计域；以最大化结构刚度为优化目标，并以材料用量等于设定值为优化约束条件，以设计域内单元厚度为设计变量，采用变厚度优化法获得受内压部件设计域内的最优厚度分布，基于设计域的最优厚度分布，建立最终的肌肉式薄壁结构轻量化设计几何模型，该方法有利于更充分的利用材料力学性能；肌肉型设计内厚度变化平缓，这有利于减小升温/降温过程中结构内的最大应力，从而提升结构的寿命。
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公开(公告)号：CN117993251A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410116765.5
申请日：2024-01-26
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F17/10 , G06F17/16 , G06F119/14 , G06F111/10
摘要： 一种固定网格下结构拓扑优化的高保真应力计算方法，是以单元{0,1}解描述的拓扑结构为基础，通过连续两次线性密度过滤及单元密度线性插值得到全局的密度场函数。基于体积守恒条件确定密度场函数的密度阈值进而提取结构的光滑边界。利用扩展多尺度有限元对光滑边界穿过的结构边界单元进行精细化建模，并求得扩展多尺度有限元的等效刚度矩阵，进而获得结构的位移场。通过求解优化问题，确定与扩展多尺度有限元所等效单元的弹性矩阵。使用等效单元的弹性矩阵和扩展多尺度有限元求得的位移场，在高斯积分点处进行高精度的应力计算并以此进行灵敏度分析。使用序列近似整数规划算法求解基于应力的离散变量拓扑优化问题，迭代获取满足要求的结构拓扑设计。
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公开(公告)号：CN115620836A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211055514.8
申请日：2022-08-31
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G16C60/00 , G06F30/20 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种用于混合硬化材料模型本构参数的优化方法，包括以下步骤：S1：获取材料参数和材料的应力‑应变曲线；S2：建立混合硬化模型，并初步确定混合硬化模型参数；S3：对混合硬化模型参数进行优化。本发明所提出方法可使确定混合硬化模型本构参数更加的便捷高效；本发明的Chaboche‑Voce混合硬化本构模型很好的反应材料在复杂加载模式下的应力应变强化，为精确模拟稳定期材料的非线性响应提供了良好的可能性，提高模拟仿真的精度。
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公开(公告)号：CN109388894A
公开(公告)日：2019-02-26
申请号：CN201811226719.1
申请日：2018-10-22
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 一种受限区域集中力扩散结构及其设计方法，属于航空航天连接结构领域。该受限区域集中力扩散结构的材料分布呈轴对称三角形，其特征为该结构对称轴上有材料分布，且结构对称轴单侧具有两条明显的条带状材料分布，且外侧的材料分布更为粗壮；受限区域集中力扩散结构具有自下而上呈现出多层级分叉的特征。本发明面向集中力扩散问题，提出典型构件考虑结构刚度集中力扩散和稳定性多功能优化设计，构建了结合拓扑—形状—尺寸多层次技术框架，提出一种受限区域集中力扩散结构，实现受限空间内千吨级载荷的力与力矩解耦扩散。
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公开(公告)号：CN106004745B
公开(公告)日：2018-08-21
申请号：CN201610528059.7
申请日：2016-07-06
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明涉及一种抗缺陷的折痕式吸能盒，是一种可以抵抗缺陷的改进型折痕纹路引入到薄壁管件作为碰撞吸能盒。该改进型折痕不仅可以引导薄壁管件的变形模式，还拥有较强的抵抗缺陷的能力。比照普通折痕式薄壁管，本发明的明显特征在于：将一个折痕式吸能盒中的钻石型凹角改进为双梯形型凹角，从而形成拥有能够有效抵抗缺陷的薄壁管件。本发明通过引入改进的折痕纹路，在保证其实现了高比吸能率和低峰值载荷要求的同时也使其具有较强的抗缺陷能力。此外，本发明具有结构简单，制造成本低的优点。
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