[发明专利]一种高效的结构频率响应拓扑优化方法在审
| 申请号： | 201710485850.9 | 申请日： | 2017-06-23 |
| 公开（公告）号： | CN107315872A | 公开（公告）日： | 2017-11-03 |
| 发明（设计）人： | 李好;高亮;高杰;肖蜜 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心42201 | 代理人： | 曹葆青,李智 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明属于结构拓扑优化设计相关技术领域，其公开了一种高效的结构频率响应拓扑优化方法，其包括以下步骤(1)将待优化结构的动力学模型中的标准水平集函数中的时间和空间两个耦合变量解耦，同时将与时间相关的水平集函数表示为矩阵乘积形式；(2)将与时间相关的水平集函数的偏微分方程转化为常微分方程，进而得到新的线性系统，并求解获得与时间相关的水平集函数；(3)对宏观结构进行有限元分析，进而计算结构优化问题的目标函数与约束函数；(4)计算步骤(3)所得的目标函数与约束函数关于设计变量的敏度，进而更新设计变量后，判断所述目标函数是否收敛。该方法采用离散小波变换技术对插值矩阵进行再压缩，提高了效率，降低了成本。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 高效 结构 频率响应 拓扑 优化 方法 | ||
【主权项】：
一种高效的结构频率响应拓扑优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)采用高斯径向基函数将待优化结构的动力学模型中的标准水平集函数中的时间和空间两个耦合变量解耦，同时将与时间相关的水平集函数表示为高斯径向基函数构建的插值矩阵与扩展系数向量的矩阵乘积形式；(2)将与时间相关的水平集函数的Hamilton‑Jacobi偏微分方程转化为常微分方程，并对所述插值矩阵、所述扩展系数向量及所述与时间相关的水平集函数进行离散小波分解，以对高斯径向基函数构建的插值矩形进行压缩，进而得到新的线性系统，并求解获得与时间相关的水平集函数；(3)根据求解获得的与时间相关的水平集函数对宏观结构进行有限元分析，进而计算结构优化问题的目标函数与约束函数；(4)计算步骤(3)所得的目标函数与约束函数关于设计变量的敏度，进而更新设计变量后，判断所述目标函数是否收敛，若收敛，则输出待优化结构的最优宏观结构构型；否则，转至步骤(3)。
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