[发明专利]一种基于多模板快速推进算法的结构拓扑优化方法

权利要求书

1.一种基于多模板快速推进算法的结构拓扑优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)采用Delaunay三角剖分算法对待优化结构的设计域进行非结构化背景网格划分；

(2)将待优化结构的载荷施加结点作为源点，通过水平集函数的值来确定整个设计域的水平集网格点的速度场；

(3)采用多模板快速推进算法求得所述源点到水平集网格点处的时间场；

(4)将求得的时间场的值与阈值进行比较，并根据比较结果来更新所有结点的水平集函数以得到新水平集函数值；

(5)根据得到的新水平集函数值来修改所述非结构化背景网格，以得到无孤岛区域的非结构化三角网格；

(6)对所述非结构化三角网格进行有限元分析，以完成结构优化。

2.如权利要求1所述的基于多模板快速推进算法的结构拓扑优化方法，其特征在于：步骤(2)中，当结点处水平集函数值Φ(x)＜0，则其速度值为1，反之结点处水平集函数值Φ(x)＞0，则其速度值为1×10^-8。

3.如权利要求1所述的基于多模板快速推进算法的结构拓扑优化方法，其特征在于：阈值γ＝1×10³，时间场T(x)在某结点处的值T(x_i)大于阈值γ＝1×10³时，则此处水平集函数值Φ(x_i)＝1，x_i为结点坐标。

4.如权利要求1-3任一项所述的基于多模板快速推进算法的结构拓扑优化方法，其特征在于：步骤(5)中，保留所有非结构化背景网格中所有新水平集函数Φ′(x)＜0处的结点，并采用Delaunay三角剖分算法对剩余结点重新划分以得到无孤岛区域的非结构化三角网格。

5.如权利要求1-3任一项所述的基于多模板快速推进算法的结构拓扑优化方法，其特征在于：步骤(4)中，待所有结点的水平集函数更新完之后需要进行水平集函数重新初始化为符号距离函数，以得到新水平集函数Φ′(x)。