[发明专利]功能梯度拉胀超材料填充的多尺度壳体设计方法及设备

摘要

本发明属于结构优化设计相关技术领域，其公开了一种功能梯度拉胀超材料填充的多尺度壳体设计方法及设备，包括以下步骤：(1)将设计域的中面共形映射到二维标准域内，并进行坐标线及网格划分；(2)在参数域内利用水平集法优化设计多个体积分数不同的拉胀超材料构型；(3)构建体积分数与物理性能张量间的映射关系，进而将等效物理性能以体积分数为自变量进行拟合；(4)构建以自变量为微结构体积分数的优化列式，计算每个微结构的局部水平集函数，继而得到参数域内的全局水平集函数；(5)将参数域内的全局水平集函数共形逆映射到壳体中面上，得到最终的梯度微结构填充壳体的几何构型。本发明保证了拉胀超材料的填充具有较小畸变。