公开(公告)号：CN118494781A

公开(公告)日：2024-08-16

申请号：CN202410817689.0

申请日：2024-06-24

申请人： 大连理工大学 ,  北京空间飞行器总体设计部

发明人： 王刚 ,  成志忠 ,  田阔 ,  常洁 ,  王祥 ,  王博

IPC分类号： B64G1/10 ,  B64G1/22

摘要： 一种大曲面跨材质高承载着陆冲击支撑结构，属于航天器结构技术领域，包括外曲面壁板、内斜撑板、地板、加强桁条、主接头角盒、下和上斜撑角盒。外曲面壁板通过内斜撑连接角盒与内斜撑板固定连接，与加强桁条成为承载的基本结构；内斜撑板通过下方三个下斜撑角盒与外曲面壁板内侧连接框连接，通过上方的上斜撑角盒与地板连接；加强桁条与下斜撑角盒和上斜撑角盒相互嵌合。在着陆冲击载荷主接头处设置主接头角盒，主接头角盒作为着陆冲击载荷的唯一传递路径。本发明的着陆冲击载荷支撑结构，保证基本约束条件下可承受大集中面外载荷的要求；从结构构型上实现载荷轻量化设计，实现大集中载荷的跨材质承载，提高集中载荷的扩散效率和结构承载能力。

公开(公告)号：CN116839774A

公开(公告)日：2023-10-03

申请号：CN202310607458.2

申请日：2023-05-26

申请人： 北京空间飞行器总体设计部

发明人： 孙维 ,  张鹏 ,  成志忠 ,  温楠 ,  王博 ,  田阔 ,  王磊 ,  张建德 ,  石文静 ,  张琳 ,  施丽铭 ,  张欢 ,  王晓宇

IPC分类号： G01L1/24 ,  G01L5/00

摘要： 本发明提供一种基于光纤测量的载人航天器结构全场应力反演系统，通过密封舱外壁关键部位布设的传感器单元获取密封舱关键部位处的最大主应力和最小主应力，然后基于有限元的方式从关键部位处的最大主应力和最小主应力反演出整个密封舱外壁各个位置处的最大主应力和最小主应力，实现密封舱全局应力的预测，解决了目前的应力测量数据仅仅是局部点而导致应力预测精度不高的问题，同时为航天器延寿提供解决方案，具有较高经济效益；此外，本发明基于光纤光栅应变传感器离散的应变数据，还能够实现空间站单舱、两舱、三舱组合体状态下的结构应变状态的全场反演。

公开(公告)号：CN115238392A

公开(公告)日：2022-10-25

申请号：CN202210947566.X

申请日：2022-08-09

申请人： 大连理工大学人工智能大连研究院 ,  大连理工大学

发明人： 田阔 ,  李红庆 ,  高天贺 ,  黄蕾 ,  王博

IPC分类号： G06F30/15 ,  G06F30/17 ,  G06F30/23

摘要： 本发明涉及一种基于自由变形方法的曲面加筋壳建模方法及系统。该方法包括获取简单曲面加筋壳的有限元模型的有限元节点的坐标位置信息；确定控制体并设置控制点；基于基函数，建立有限元节点的坐标位置信息与控制点的坐标位置信息的映射关系；根据目标曲面的几何特征建立实体模型；并对实体模型进行网格划分，确定目标曲面有限元模型；根据目标曲面有限元模型的有限元节点的坐标位置信息，利用自由变形方法将控制点的坐标位置信息进行移动；根据映射关系和移动后的控制点的坐标位置信息，生成目标曲面加筋壳有限元模型。本发明能够实现对复杂曲面加筋壳建模的布局优化，进而缩短设计周期，降低设计成本。

公开(公告)号：CN115238393A

公开(公告)日：2022-10-25

申请号：CN202210948634.4

申请日：2022-08-09

申请人： 大连理工大学人工智能大连研究院 ,  大连理工大学

发明人： 田阔 ,  李红庆 ,  郑凯伟 ,  张澍 ,  王博

IPC分类号： G06F30/15 ,  G06F30/17 ,  G06F30/23

摘要： 本发明公开了一种复杂曲面加筋壳网格模型质量评估方法及系统，涉及工程结构优化技术领域，该方法包括：根据复杂曲面加筋壳网格模型确定蒙皮节点集合和待检验点集合；待检验点集合包括所有与蒙皮表面接触的筋条有限元节点；蒙皮节点集合包括所有位于蒙皮表面上的蒙皮有限元节点；计算待检验点分别与每个蒙皮有限元节点之间的距离，进而构建相应的蒙皮平面；根据待检验点所在的筋条四边形单元中剩余的三个筋条有限元节点构建相应的筋条平面；根据蒙皮平面法向量和筋条平面法向量，确定每个待检验点与蒙皮表面的偏转角；偏转角用于表示复杂曲面加筋壳网格模型的精准度。本发明解决了复杂曲面加筋壳网格模型的建模精度难以评估的技术问题。

公开(公告)号：CN117893711B

公开(公告)日：2024-06-14

申请号：CN202410290834.4

申请日：2024-03-14

申请人： 大连理工大学

发明人： 田阔 ,  郭聪 ,  王博 ,  李红庆

IPC分类号： G06T17/20

摘要： 一种异形曲面加筋结构实体模型重构方法，属于模型重构技术领域，其步骤包括：1）根据有限元模型分别获取蒙皮曲面外轮廓节点坐标和蒙皮筋条的交线节点坐标；2）根据节点创建截面线串，基于截面线串构建蒙皮曲面壳体模型；3）沿筋条高度方向偏置蒙皮曲面壳体模型，投影截面线串，构建筋条壳体模型；4）向外延伸蒙皮曲面和筋条壳体模型；5）加厚蒙皮曲面和筋条壳体模型，切除筋条高度方向及延伸部分的多余实体。本发明面向设计构型复杂的曲面加筋结构，提出了一种高保真的实体模型重构方法，解决了异形曲面加筋结构建模手段欠缺，壳体模型无法加工制造的难题，可为异形曲面加筋结构创新设计构型真实应用提供有效支撑。

公开(公告)号：CN112417602B

公开(公告)日：2024-06-14

申请号：CN202011366700.4

申请日：2020-11-30

申请人： 大连理工大学

发明人： 马祥涛 ,  郝鹏 ,  王博 ,  周子童 ,  田阔

IPC分类号： G06F30/15 ,  G06F30/23 ,  G06F30/27 ,  G06F111/04 ,  G06F111/06

摘要： 本发明提供一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法，属于航空航天结构加筋薄壁构件优化设计领域。首先，获取典型加筋单胞的等效材料属性，并建立备选材料库。其次，针对给定目标，优化获得最优的材料分布。最后，基于最优材料分布进行筋条路径、布局特征提取和函数描述，并开展筋条布局、形状、尺寸协同优化设计。本发明可以通过筋条布局、形状、尺寸协同优化设计提供新颖的加筋薄壁结构设计，同时大幅提高结构的力学性能，并且本发明方法能充分考虑结构的制造约束，所提供的创新设计具有筋条路径清晰、连续等特点。可以用于航空航天加筋薄壁结构的设计当中，为航空航天装备的轻量化设计发挥作用。

公开(公告)号：CN112613137B

公开(公告)日：2024-05-17

申请号：CN202011461394.2

申请日：2020-12-14

申请人： 大连理工大学

发明人： 可钊 ,  田阔 ,  李增聪 ,  石云峰 ,  周才华 ,  杜凯繁

IPC分类号： G06F30/17 ,  G06F30/15 ,  G06F30/23 ,  G06F111/10 ,  G06F119/14

摘要： 一种基于刚度等效和模型降阶的减振优化快速计算方法。首先，针对复杂加筋薄壁结构划分有限元周期性加筋单胞结构，建立原薄壁加筋结构同尺寸不含筋条的光筒薄壁结构。其次，基于有限元单胞得到等效刚度系数、等效密度、模型整体结构质量及结构承载力。再次，将等效刚度系数和等效密度参数赋予光筒薄壁结构建立等效模型，再通过建立降阶分析模型得到特定工作频段能量值。最后，建立有限元优化列式，以加筋薄壁结构的壳体厚度和筋条参数为设计变量，以承载力和能量值作为约束，质量最小化为目标进行轻量化设计。本发明对于多种类型的薄壁加筋结构、多种状况动力响应分析有较高的适用性，且具有满足精度和高效计算的优势，能够协同考虑多个约束条件。

公开(公告)号：CN117763926A

公开(公告)日：2024-03-26

申请号：CN202410195544.1

申请日：2024-02-22

申请人： 大连理工大学

发明人： 田阔 ,  黄熠玮 ,  王博 ,  高天贺 ,  胡轩玮

IPC分类号： G06F30/23 ,  G06F30/13

摘要： 一种数字孪生信息驱动的高可信结构变形监测方法，属于工程结构变形监测领域，步骤如下：建立结构的有限元模型进行采样，获得全场应变和变形样本数据，增加样本数据的多样性；以张量或矩阵形式存储应变和变形场样本数据；基于神经网络训练应变场到变形场样本数据的映射关系；实时获取应变传感器数据，并建立应变场的数字孪生模型；将数字孪生模型预测的全场应变数据信息作为神经网络的输入，预测的全场变形数据作为输出，通过预测结果实现全场变形监测。本发明无需进行位移计布置、变形监测可信度高，可解决传统变形测量方法易受结构振动影响，难以针对工程结构进行随动测量以及传统变形监测方法可信度低、稳定性差等难题。

公开(公告)号：CN111027250B

公开(公告)日：2023-06-16

申请号：CN201911262361.2

申请日：2019-12-11

申请人： 大连理工大学

发明人： 田阔 ,  王博 ,  李红庆 ,  黄蕾 ,  李增聪

IPC分类号： G06F30/23 ,  G06F30/27 ,  G06N3/048 ,  G06N3/08

摘要： 一种基于网格变形技术的异形曲面加筋壳建模方法，属于程结构优化设计领域。首先，建立异形曲面壳的有限元实体模型作为目标网格域，建立简单曲面壳的有限元实体模型作为背景网格域。其次，利用拟合方法训练背景网格域和目标网格域这两个控制点集，获得二者之间的映射关系。再次，建立简单曲面加筋壳的参数化有限元模型。最后，基于训练好的映射关系，将建立的简单曲面加筋壳的有限元模型变形为异形曲面加筋壳的有限元模型，简单曲面加筋壳和异形曲面加筋壳的有限元模型是映射关系的输入和输出。本发明提出的方法操作简便、便于开展后续的异形曲面加筋壳结构优化设计，解决了建模步骤繁琐、网格划分不均匀和过渡不光滑的缺点，具有高效性和鲁棒性。

公开(公告)号：CN115964797A

公开(公告)日：2023-04-14

申请号：CN202211534785.1

申请日：2022-11-30

申请人： 大连理工大学

发明人： 田阔 ,  徐子昱 ,  李增聪 ,  高天贺 ,  李红庆 ,  孙志勇 ,  王博

IPC分类号： G06F30/15 ,  G06F30/23 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开一种基于数字孪生的壁板结构质量问题识别方法，涉及航空航天装备智能检测领域；该方法包括获取目标壁板的结构及材料参数和施加在目标壁板上的载荷条件及边界条件；建立仿真分析模型并进行力学计算，得到仿真分析的力学响应；获取目标壁板试验监测得到的力学响应；建立数字孪生体模型，根据仿真分析的力学响应和试验监测得到的力学响应得到数字孪生的力学响应；数字孪生体模型采用数据融合的方法构建；根据仿真分析的力学响应和数字孪生的力学响应，计算响应差值；若响应差值在设定差值范围内，则确定目标壁板存在结构质量问题；本发明能够高效且高精度的实现壁板结构质量问题的识别。