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[发明专利]一种自适应正态分布纤维优化材料插值方法-CN202311050515.8在审
发明人： 段尊义;刘亿;朱继宏;管晨曦;金豪;徐斌 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-08-21 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种自适应正态分布纤维优化材料插值方法，涉及纤维增强复合材料优化设计领域，本发明考虑物理机制驱动离散纤维铺角选择与材料插值方法惩罚协调，采用目标函数收敛与单元收敛差距作为惩罚参数更新判别标准，提出了一种自适应正态分布纤维优化(ANDFO)材料插值方法，从而实现纤维增强复合材料宏观拓扑与微观离散纤维铺角清晰选择。本发明解决了传统插值方法导致离散纤维铺角选择陷入局部最优、忽视单元离散纤维铺角收敛差异，导致优化迭代耗时以及不平稳的问题。
一种自适应正态分布纤维优化材料方法

[发明专利]一种基于粒子群算法的高压管道环形高温阻尼合金单胞布局优化方法-CN202310417881.6在审
发明人： 段尊义;刘赫;徐斌;刘亿 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于粒子群算法的高压管道环形高温阻尼合金单胞布局优化方法，属于结构优化设计领域，用于解决高压振动管道表面铺设高温阻尼合金布局优化问题。具体方法为：建立表面铺设高温阻尼合金的管道有限元模型；以管道关键点位移或整体应变能最小化为目标函数，以阻尼合金单胞的厚度、长度及安装位置为设计变量，阻尼材料用量为约束，建立布局优化模型；初始化粒子群算法参数，开展谐响应分析，计算各粒子的目标函数值；根据公式更新设计变量，当达到最大迭代次数或目标函数变化率小于阈值时，终止迭代，输出结果。本发明在高温阻尼合金用量一定的前提下得到最优的阻尼层尺寸与安装位置，有效减小高压管道的振动响应，易于工程实施。
一种基于粒子算法高压管道环形高温阻尼合金布局优化方法

[发明专利]一种环形蝶翼共振减振装置-CN202310139679.1在审
发明人： 段尊义;刘亿;张天乐;徐斌;朱继宏 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-02-20 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： F16F7/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种环形蝶翼共振减振装置，结构包括：四个蝶翼振子结构、环形紧固装置。该结构使用环形固定装置将蝶翼振子结构固定于需减振的高压管道；所述蝶翼振子结构绕环形固定装置以90度间隔所固定。所述蝶翼振子结构包括：侧向局域共振片、后置可调节质量块和连接部分。本发明与传统的振动控制技术相比，对低频波的抑制效果较好。通过改变侧向局域共振片以及后置可调节质量块的质量大小，以实现不同频率减振。同时本发明对实际工程中需减振的结构没有形状要求，并使用螺栓连接，可以快速拆卸以实现重复使用。
一种环形共振装置

[发明专利]考虑增材制造连续性的含孔复合材料变刚度优化设计方法-CN202211686789.1在审
发明人： 段尊义;刘亿;徐斌;朱继宏 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-12-26 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及纤维增强复合材料优化设计领域，特别涉及一种考虑增材制造连续性的含孔复合材料板变刚度优化设计方法。纤维增强复合材料以其优异的材料与物理性能，广泛应用于航空、航天、汽车、新能源装备领域。如上领域轻量化结构中存在大量的开孔复合材料板壳结构。然而，传统常刚度复合材料含孔结构因机械加工钻孔造成纤维切断、界面损伤、分层断裂，从而导致层合板的力学性能下降。因此，本发明考虑如上挑战，基于正态分布离散纤维优化插值格式，提出了两种线性与非线性离散纤维连续化过滤方法。数值计算表明，与不考虑过滤、平均过滤方法相比，所提出的线性与非线性连续化过滤方法有效实现考虑增材制造下含孔变刚度复合材料层合板的创新设计。
考虑制造连续性复合材料刚度优化设计方法

[发明专利]一种考虑增材制造的纤维增强复合材料多材料多尺度变刚度优化设计方法-CN202210846371.6在审
发明人： 段尊义;刘煜琦;刘亿;刘赫;徐斌;朱继宏;龙凯;阎军 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-07-05 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明属于纤维增强复合材料结构拓扑优化设计领域，发明了一种考虑增材制造的纤维增强复合材料多材料多尺度变刚度拓扑优化设计方法，包括如下步骤：1、输入初始宏观拓扑、材料选择、微观离散纤维铺角变量；2、计算离散复合材料多材料本构矩阵；3、计算总体刚度矩阵；4、有限元求解；5、计算最小化柔顺性目标函数与体积约束；6、求解目标函数及约束对设计变量灵敏度信息；7、采用GCMMA更新设计变量；8、进行收敛判别。本发明的方法提出了一种多尺度多材料复合材料各向异性惩罚模型，该模型可实现纤维增强复合材料多材料多尺度变刚度拓扑优化设计，获得宏观多材料清晰拓扑和微观离散纤维铺角选择。
一种考虑制造纤维增强复合材料材料尺度刚度优化设计方法

[发明专利]一种应用于高压管道的环形动力吸振装置-CN202210516579.1在审
发明人： 段尊义;刘亿;刘赫;林磊;徐斌 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-05-12 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： F16L55/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用于高压管道的环形动力吸振装置，装置包括：环形安装底座，三自由度动力吸振振子。装置的结构为环形安装底座上表面绕管道以90度为间隔，垂直于管道径向布置四个三自由度动力吸振振子。三自由度动力吸振振子结构含有6个组合固定钢块、3个悬臂阻尼器，且三个悬臂阻尼器呈可设计角度交叉安装。本发明通过调节悬臂阻尼器交叉角度、悬臂阻尼器末端质量块的质量可实现对高压管道不同振动频率能量吸收；且可通过调节环形动力吸振装置在管道中的安装位置，实现对特别振动频率、振动模态的振动能量吸收。本发明所述的环形动力吸振装置通过螺栓连接，可实现质量块的快速装配，便于在复杂几何构型管道上安装与拆卸，为高压管道振动能量吸收提供了新的解决方案。
一种应用于高压管道环形动力装置