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五模超材料骨支架的多目标等几何多尺度拓扑优化方法

发布时间: 2023-11-09

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利
行业领域:
新材料技术,高新技术改造传统产业
成果介绍
一种五模超材料骨支架的多目标等几何多尺度拓扑优化方法,其特征在于,该方法包括以下步骤: (1)对所有五模超材料点阵样本的相对密度及对应的宏观等效渗流属性和力学属性进行拟合以构建代理模型,并通过该代理模型来预测待优化结构的任意相对密度点阵的宏观等效渗流属性和力学属性; (2)将待优化结构的宏观设计域通过等几何方法离散为若干个单元,进而基于点阵的宏观等效渗流属性和力学属性及该代理模型构建以柔度最小和能量损耗最小为目标的多目标等几何拓扑优化模型,采用多目标等几何拓扑优化模型优化宏观设计域内每个单元内梯度点阵的密度值;
成果亮点
本发明属于结构优化相关技术领域,其公开了一种五模超材料骨支架的多目标等几何多尺度拓扑优化方法,包括以下步骤:(1)采用代理模型来预测待优化结构的任意相对密度点阵的宏观等效渗流属性和力学属性;(2)将待优化结构的宏观设计域离散为若干个单元,进而基于点阵的宏观等效渗流属性和力学属性及该代理模型构建以柔度最小和能量损耗最小为目标的多目标等几何拓扑优化模型,以优化每个单元内梯度点阵的密度值;(3)基于水平集函数以及形状插值获得每个单元内具体的梯度点阵构型,并通过映射策略将得到的梯度点阵构型填入对应的单元中,以得到所需几何形状的三维多孔结构。本发明同时提升了多孔结构的渗流性能和力学性能。
团队介绍
华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology),简称华中大、华科大 ,位于湖北省武汉市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”“985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0,是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地,为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。
成果资料
产业化落地方案
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