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[发明专利]一种基于隐式表达的非均质超结构模板生成方法-CN202310846151.8在审
发明人： 李宝童;马旭东;张跃;孙鹏飞;尹鹏;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：一种基于隐式表达的非均质超结构模板生成方法，先将数值均匀化理论与变密度法拓扑优化相结合，构建超结构逆均匀化拓扑优化方法；再将超结构逆均匀化拓扑优化方法与设计自动化平台ISIGHT相结合，以优化参数为变量，实体材料体积最小化为目标函数，获得具有相同等效弹性张量的不同超结构构型；然后选取制造性好且形状规则的构型，使用水平集函数构建超结构模板，通过控制结构之间切割函数值相等实现相邻超结构之间的良好连接；最后建立水平集控制参数与等效性能张量分量的函数关系；对特定的材料性能需求，根据函数关系反求水平集控制参数；本发明可以有效提高预定属性非均质结构化材料的设计效率。
一种基于表达非均质超结构模板生成方法

[发明专利]一种基于概率和区间混合模型的可靠性优化设计方法-CN202310831723.5在审
发明人：刘鑫;陈中华;李宝童;宋学官;刘凯;吴少伟 -专利权人：长沙理工大学
申请日： 2023-07-07 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于概率和区间混合模型的可靠性优化设计方法，该方法通过使用单元降维法对高维极限状态函数进行降维，将极限状态函数分解成一维函数的线性叠加，以降低对极限状态函数积分的计算成本；并采用使极限状态函数失效的最可能点作为降维参考点，以提高极限状态函数的近似精度；同时采用贯序优化法对基于混合模型的优化设计问题进行解耦，通过使用标准正态空间中的一组最优位移向量来偏移边界，以实现将可靠性约束转换为确定性约束；本发明可将复杂的嵌套优化设计问题转化为单层确定性优化设计问题，可从本质上提高优化的计算效率和求解精度，在工程机械结构设计领域具有广泛的工程应用价值。
一种基于概率区间混合模型可靠性优化设计方法

[发明专利]一种兼顾零泊松比与高承载性的非均质超构材料设计方法-CN202310839425.0在审
发明人： 李宝童;李棒;尹鹏;刘宏磊;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：一种兼顾零泊松比与高承载性的非均质超构材料设计方法，在线弹性理论框架下，先基于经典梁理论的结构泊松比计算公式，选取理论上泊松比值分别为正、负的两种胞元构型，然后计算所选胞元泊松比和杨氏模量的有限元解，再对具有正、负泊松比的两种胞元按照给定的布局规律以列排列方式进行组装，得到一种兼顾零泊松比与高承载性的非均质点阵超构材料；本发明可以通过胞元的组装设计得到一种兼顾零泊松比与高承载性的非均质超构材料，组装形成的非均质点阵超构材料具备更强的抵抗变形能力和零泊松比结构的单向变形能力，可为实际工程设计提供方案支持。
一种兼顾泊松比承载非均质超构材料设计方法

[发明专利]一种复杂机械结构的智能可靠性评估方法-CN202310831504.7在审
发明人：刘鑫;万俊;宋学官;李宝童;吴少伟;刘凯 -专利权人：长沙理工大学
申请日： 2023-07-07 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种复杂机械结构的智能可靠性评估方法，该方法通过证据理论对复杂机械结构可靠性评估过程中的不确定性因素进行描述，并采用近似模型构建复杂机械结构的近似极限状态函数；通过拉丁超立方设计获取样本焦元，同时采用遗传算法确定样本焦元的类别并将焦元转换为数据集；构建孪生卷积神经网络模型并对孪生卷积神经网络模型进行训练；利用训练好的孪生卷积神经网络模型对待识别焦元进行识别分类，从而求解出置信区间；本发明可提高求解置信区间的计算效率和样本焦元信息的利用率，在复杂机械结构可靠性评估领域具有广泛的工程应用价值。
一种复杂机械结构智能可靠性评估方法

[发明专利]基于振动能量分析的盾构机刀盘结构变异重构方法-CN202310497304.2在审
发明人：刘宏磊;宋晨旭;李宝童;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：一种基于振动能量分析的盾构机刀盘结构变异重构方法，先定义设计对象，定义设计变量，显式几何描述加强筋；再进行能量有限元计算，迭代优化；最后进行适应性处理；本发明以显式拓扑优化方法为基本工具，驱动盾构机刀盘承载架构的变异与重构，结合能量有限元分析方法，通过引导并强化盾构机刀盘振动能量耗散，实现对结构动响应的抑制，大大减小了计算压力，计算精度高、计算量小。
基于振动能量分析盾构盘结变异方法

[发明专利]瓣膜成型环操作组件系统-CN202211730332.6在审
发明人：孙寒松;李宝童 -专利权人：中国医学科学院阜外医院
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： A61F2/24 文献下载
摘要：本发明涉及心脏瓣膜成形技术领域，尤其是指瓣膜成型环操作组件系统，其包括房室沟测量标尺、手术拉线器、输送器、可形变瓣膜成型环、固定线和拉线组；输送器的上端装设有压线环，输送器的下端设置有用于装设可形变瓣膜成型环的支撑件，拉线组的一端与可形变瓣膜成型环连接，拉线组的另一端与压线环连接，压线环用于锁固拉线组；固定线用于将可形变瓣膜成型环绑定在支撑件的下端；房室沟测量标尺用于测量房室沟长度；可形变瓣膜成型环用于缝合在心脏房室沟；手术拉线器拉紧拉线组。本发明设计巧妙、简单，实现用于从心脏外部收缩瓣环，从而治疗因瓣环扩大或腱索断裂导致的瓣膜关闭不全的问题；可以快速调节，操作简单，有效提高安全性和可靠性。
瓣膜成型操作组件系统

[发明专利]用于微创冠状动脉搭桥手术的牵开器-CN202310582076.9在审
发明人：孙寒松;李宝童 -专利权人：中国医学科学院阜外医院
申请日： 2023-05-22 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： A61B17/02 文献下载
摘要：本发明公开一种用于微创冠状动脉搭桥手术的牵开器，包括导向板和设置在导向板上的活动组件，所述导向板在长度方向的一端设置有第一安装臂，所述第一安装臂上设置有固定叶片，所述固定叶片用于与切口处一侧胸壁固定；所述活动组件包括活动件、连接板和活动叶片，所述活动件一端与所述导向板连接且能沿导向板移动，另一端通过连接板与活动叶片连接；所述活动叶片通过活动件在导向板上朝远离固定叶片的方向位移以实现对切口处的另一侧胸壁的上提；本发明能够对活动叶片侧的胸壁进行提拉且能将该侧胸骨下的视野暴露更加清楚，确保手术视野清晰；同时本发明还设置有用于固定其他手术器械的安装组件，为医生手术操作提供了极大的方便，降低了手术风险。
用于冠状动脉搭桥手术牵开器

[实用新型]一种可形变瓣膜成型环装置-CN202223575296.9有效
发明人：孙寒松;李宝童 -专利权人：中国医学科学院阜外医院
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： A61F2/24 文献下载
摘要：本实用新型涉及心脏瓣膜成形技术领域，尤其是指一种可形变瓣膜成型环装置，其包括输送器、可形变瓣膜成型环、固定线、拉线组和压线环，所述输送器的下端设置有用于装设所述可形变瓣膜成型环的支撑件，所述拉线组的一端与可形变瓣膜成型环连接，所述拉线组的另一端与压线环连接，所述压线环装设在所述输送器的上端，所述压线环用于锁固所述拉线组，所述固定线用于将可形变瓣膜成型环绑定在支撑件的下端，所述可形变瓣膜成型环用于缝合在心脏房室沟。本实用新型结构新颖、设计巧妙，实现用于从心脏外部收缩瓣环，从而治疗因瓣环扩大或腱索断裂导致的瓣膜关闭不全的问题；可以快速调节，操作简单，有效提高安全性和可靠性。
一种形变瓣膜成型装置

[发明专利]一种基于解耦模式的自然对流换热场景快速仿真系统-CN202110655524.4有效
发明人： 李宝童;张珂;刘庆芳;刘宏磊;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-06-11 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：一种基于解耦模式的自然对流换热场景快速仿真系统，通过计算机实现，包括输入模块、分析及输出模块，仿真方法是首先导入待分析翅片结构模型；建立自然对流传热场景物理模型，再建立快速求解的自然对流换热场景降阶模型，然后采用高斯‑赛德尔迭代算法对自然对流换热场景降阶模型进行求解，解耦了温度场和压力场，当相邻迭代的温度场的改变量小于指定值或者循环次数大于循环最大次数时，迭代终止；最后得到了在自然对流传热场景下的温度场、速度场；本发明采用自然对流传热场景降阶模型并解耦了温度场和压力场，降低求解规模，减少计算机存储量，提高计算效率，得到适用于自然对流传热场景下的温度场、速度场。
一种基于模式自然对流场景快速仿真系统

[实用新型]一种心脏瓣膜成型环-CN202223575291.6有效
发明人：孙寒松;李宝童;鞠帆 -专利权人：中国医学科学院阜外医院
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： A61F2/24 文献下载
摘要：本实用新型涉及医疗技术领域，尤其是指一种心脏瓣膜成型环，包括前瓣环及后瓣环，前瓣环设有第一长度调节机构、第二长度调节机构及第一缝合区域，后瓣环设有第三长度调节机构、第四长度调节机构及第二缝合区域，第一长度调节机构和第二长度调节机构均包括两组第一长度调节组件，第一长度调节组件包括第一限位通道、第一调节绳及第一环体；第三长度调节机构和第四长度调节机构均包括两组第二长度调节组件，第二长度调节组件包括第二限位通道、第二调节绳及第二环体。本申请的缝合区域位于长度调节机构的内侧，缝合线不会压住长度调节机构的调节绳的伸展或收缩，且限位通道的出口增设环体，调节时可以避免限位通道的出口撕脱，且调节时受力均匀。
一种心脏瓣膜成型

[发明专利]基于“互联网+”的盾构机刀盘动力学拓扑重构设计方法-CN202310497306.1在审
发明人：刘宏磊;宋晨旭;孙鹏飞;李宝童;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：一种基于“互联网+”的盾构机刀盘动力学拓扑重构设计方法，先通过互联网工具获取用户设计需求，进行盾构机功能设置与划分，完成盾构机刀盘功能‑结构映射，再以此为设计需求输入，利用基于能量有限元的显式拓扑优化进行盾构机刀盘动力学优化设计；本发明借助互联网+的信息收集优势获知用户需求，结合能量有限元拓扑优化方法驱动盾构机刀盘承载架构的拓扑重构，实现对刀盘产品动力学优化设计，大大提升盾构机产品的市场适应性与性能可靠性。
基于互联网盾构机刀盘动力学拓扑设计方法

[发明专利]一种基于互联网＋盾构机刀盘模块配置设计方法-CN202310110672.7在审
发明人：刘宏磊;宋晨旭;张跃;李宝童;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-02-14 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：一种基于互联网+盾构机刀盘模块配置设计方法，先建立盾构机刀盘模块库，然后确定盾构机工作环境以及技术要求，再建立盾构机刀盘匹配规则库，然后进行盾构机刀盘刀具布置，再建立盾构机刀盘面板特征生成模型，最后进行光滑圆整处理；本发明将盾构机面板设计与互联网技术结合，提高了设计的效率与质量。
一种基于互联网盾构机刀盘模块配置设计方法

[发明专利]一种基于互联网＋盾构机刀盘结构变异设计方法-CN202310160126.4在审
发明人：刘宏磊;宋晨旭;尹鹏;李宝童;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：一种基于互联网+盾构机刀盘结构变异设计方法，采用B/S结构，用户通过浏览器进入软件系统，进行模块结构变异功能选择，然后借助前端交互界面将需求发送给后端服务器，由业务层处理后获取所需数据，再将所需数据通过浏览器渲染出来呈现给用户；具体先将盾构机刀盘的结构划分为标准化模块和非标子结构模块，标准化模块按照功能‑模块需求在模块库中进行匹配选取，非标子结构模块首先进行边界条件提取，然后建立变异子结构特征生长设计方法数学模型，进行结构变异设计，对变异设计后的结果进行后处理，然后与刀盘其余的标准化模块进行重构形成个性化定制刀盘，最后通过thress.js显示到浏览器前端页面；本发明提高了设计的效率与质量。
一种基于互联网盾构盘结变异设计方法

[发明专利]一种盾构机刀盘面板结构特征生长式设计方法-CN202310055212.9在审
发明人：刘宏磊;宋晨旭;景辉;李宝童;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-02-04 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：一种盾构机刀盘面板结构特征生长式设计方法，先确定盾构机刀盘面板的刀具布置，建立盾构机刀盘面板力学仿真模型，提取出待分析域和几何、物理条件，并建立适用于拓扑优化的物理模型；然后建立生长单元数学模型以及特征生长优化数学模型；接下来初始化生长点以及优化参数，进行生长单元布局优化、尺寸优化和生长竞争，完成主脉结构生长后，确定主脉分歧点位置，次脉的生长与主脉生长相同，同样重复步骤布局优化、尺寸优化、生长竞争，三级脉也依据二级脉生长过程进行分支、生长，最终三阶叶脉共同组合形成生长式设计的拓扑结构，最后对优化后的盾构机刀盘面板结构进行后处理；本发明提高了设计的效率与质量。
一种盾构盘面板结特征生长设计方法

[发明专利]一种考虑介纳观尺度效应的结构等几何拓扑优化方法-CN202110758275.1有效
发明人： 李宝童;段瑜琪;巴佳豪;刘宏磊;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G06F30/10 文献下载
摘要：一种考虑介纳观尺度效应的结构等几何拓扑优化方法，基于应变梯度力学理论，并采用等几何分析方法，以非均匀有理B样条(NURBS)构建几何模型和分析模型，利用可预设阶次的NURBS基函数嵌套应变梯度理论构建几何分析计算工具；采用基于变密度法结构描述的拓扑优化方法，以单元密度为设计变量进行拓扑优化设计；本发明准确描述介纳观微构件的力学行为，可靠实现结构响应计算和敏度分析，获得准确拓扑优化结构，同时可解决微构件拓扑优化设计求解精度不高、计算量大、耗时长等问题。
一种考虑介纳观尺度效应结构几何拓扑优化方法

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