[发明专利]一种产品结构优化方法、设备及存储介质

权利要求书

1.一种产品结构优化方法，其特征在于，所述方法包括：

获取材料属性；

基于用户需求及其参数的质量管理关系，以及用户需求的相对重要性确定所述材料属性所对应的主观权重；

计算所述材料属性对应的客观权重；

基于所述主观权重与所述客观权重计算综合权重；

基于所述综合权重，确定最优材料；

对所述最优材料进行选材验证，并在验证通过的情况下生成产品结构设计方案。

2.根据权利要求1所述的一种产品结构优化方法，其特征在于，在所述基于所述综合权重，确定最优材料之后，所述方法还包括：

基于多种材料属性建立产品结构多目标优化模型；

将所述最优材料以及产品的初步结构图输入所述产品结构多目标优化模型中，对产品的初步结构图进行拓扑优化；

输出拓扑优化后得到的产品结构设计图。

3.根据权利要求2所述的一种产品结构优化方法，其特征在于，所述方法还包括：

定义目标函数为结构应变能最小；

将体积约束定义为所述目标函数的约束条件，并基于体积约束对所述产品结构多目标优化模型进行参数优化。

4.根据权利要求1或2所述的一种产品结构优化方法，其特征在于，所述确定所述材料属性所对应的主观权重，具体包括：

量化用户需求及其参数的质量管理关系；

计算所述用户需求的相对重要性；

基于所述质量管理关系以及所述用户需求的相对重要性，并根据如下公式计算所述材料属性所对应的主观权重：

其中，u_i为材料属性对应的主观权重，QMR_mn为第m个用户需求与第n个参数之间的质量管理关系，RI_m为第m个用户需求的相对重要性。

5.根据权利要求1或2所述的一种产品结构优化方法，其特征在于，所述材料属性所对应的客观权重的确定具体为：

将材料属性写入材料属性矩阵；

对所述材料属性矩阵进行归一化处理；

计算归一化处理后得到的数据组的信息熵值；

基于如下公式计算材料属性的客观权重：

其中，v_i为材料属性的客观权重，E_i为归一化处理后得到的数据组的信息熵值，k为常量系数。

6.根据权利要求1所述的一种产品结构优化方法，其特征在于，所述基于所述主观权重与所述客观权重计算综合权重，具体包括：

基于如下公式计算综合权重；

其中，w_i为材料属性的综合权重，u_i为材料属性的主观权重，v_i为材料属性的客观权重，m为第m种材料。

7.根据权利要求1所述的一种产品结构优化方法，其特征在于，所述基于所述综合权重，确定最优材料，具体为：

确定多种备选材料；

基于多种材料属性的综合权重，对所述多种备选材料进行得分计算；

通过得分计算结果，对所述多种备选材料进行优先度排序；

确定优先度最高的备选材料作为最优材料。

8.根据权利要求1所述的一种产品结构优化方法，其特征在于，在所述获取材料属性之前，所述方法还包括：

确定用户需求，其中，所述用户需求至少包括以下任意一项：结实、耐用、无污染、价格适中、外形美观；

为所述用户需求匹配相对应的材料属性。