[发明专利]一种新型平面结构的设计系统及设计方法

权利要求书

1.一种新型平面结构的设计系统，其特征在于，包括：

建模模块，以初始控制点为输入参数，用于生成初始模型；

分析模块，用于求解所述初始模型的刚度矩阵和位移，并计算出设计变量的值；

优化模块，以初始控制点、设计变量的值为输入参数，用于求解出目标函数的结果；之后对所述目标函数的结果迭代优化，获取初始控制点对应的最优设计变量值；

细化模块，用于将最优设计变量值进行细化，以获取初始控制点对应的最优化显示控制点；

显示模块，用于导入最优化显示控制点，以获取最优化模型的云图。

2.根据权利要求1所述的新型平面结构的设计系统，其特征在于，所述建模模块包括控制点存储子模块、模型生成子模块和目标函数导数计算子模块；

所述控制点存储子模块用以存储所述初始控制点；

所述模型生成子模块用于生成所述初始模型；

所述目标函数导数计算子模块用于计算目标函数对所述设计变量的导数。

3.根据权利要求1所述的新型平面结构的设计系统，其特征在于，所述分析模块包括刚度矩阵计算组装子模块和位移计算子模块；

所述刚度矩阵计算组装子模块用以求解单元的刚度矩阵、组装单元及求解组装后的刚度矩阵；

所述位移计算子模块，根据组装后的刚度矩阵，求解各个节点的位移。

4.根据权利要求1所述的新型平面结构的设计系统，其特征在于，所述优化模块包括目标函数结果求解子模块和结果迭代子模块；

所述目标函数结果求解子模块用以求解目标函数的结果、判断该结果是否为最优解；

所述结果迭代子模块，用以迭代出最优设计变量值。

5.根据权利要求1所述的新型平面结构的设计系统，其特征在于，所述细化模块包括多个细化子模块。

6.根据权利要求1所述的新型平面结构的设计系统，其特征在于，所述显示模块包括位移子模块和应力子模块。

7.根据权利要求1～6所述的新型平面结构的设计系统，其特征在于，所述目标函数为：foval＝uKu。

8.一种新型平面结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：将初始控制点输入至所述建模模块以生成初始模型；

步骤S2：通过分析模块，分析该初始模型的刚度矩阵和位移，计算出设计变量的值；

步骤S3：将初始控制点导入到优化模块中，求解出目标函数的结果；

步骤S4：判断目标函数结果是否为最优设计变量值，若是进行步骤S5，若不是，返回步骤S3，继续求解目标函数的结果；

步骤S5：对所述最优设计变量值进行数值细化，以获取最优化显示控制点；

步骤S6：将最优化显示控制点进行位移或应力云图的显示。