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一种基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法
申请人信息
- 申请人:河海大学
- 申请人地址:210098 江苏省南京市西康路1号
- 发明人: 河海大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311787218.1 |
| 申请日 | 2023/12/22 |
| 公告号 | CN117709164A |
| 公开日 | 2024/3/15 |
| IPC主分类号 | G06F30/23 |
| 权利人 | 河海大学 |
| 发明人 | 余天堂; 王雨龙 |
| 地址 | 江苏省南京市江宁开发区佛城西路8号 |
摘要文本
本发明公开了一种基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法，包括：通过有限元法求解自支撑结构拓扑优化问题，采用相场函数作为拓扑优化的设计变量；基于所述相场函数建立基于相场法的自支撑结构拓扑优化问题有限元模型；基于有限元模型建立基于相场法的自支撑结构拓扑优化问题数学模型；基于所述数学模型采用Lagrange乘子法引入体积约束；更新Lagrange乘子，计算自支撑结构的增广Lagrange灵敏度；基于增广Lagrange灵敏度，采用优化算法求解自支撑结构拓扑优化问题，更新相场函数，得到最优结构；采用滤波器转化相场函数，将所述最优结构转化为自支撑结构；获得满足体积约束的自支撑最优结构。
专利主权项内容
1.一种基于相场法的自支撑结构拓扑优化设计方法，其特征在于，包括：步骤1、采用相场函数作为拓扑优化的设计变量，通过有限元法求解自支撑结构拓扑优化问题；步骤2、基于所述相场函数建立基于相场法的自支撑结构拓扑优化问题有限元模型；步骤3、基于有限元模型建立基于相场法的自支撑结构拓扑优化问题数学模型；步骤4、基于所述数学模型采用Lagrange乘子法引入体积约束；步骤5、更新Lagrange乘子，计算自支撑结构的增广Lagrange灵敏度；步骤6、基于增广Lagrange灵敏度，采用优化算法求解自支撑结构拓扑优化问题，更新相场函数，得到最优结构；步骤7、采用滤波器转化相场函数，将所述最优结构转化为自支撑结构；返回步骤3，直至迭代收敛，则获得满足体积约束的自支撑最优结构。