[发明专利]一种脐带缆填充结构优化方法

权利要求书

1.一种脐带缆填充结构优化方法，其特征在于包括：

根据脐带缆的异型填充结构形式建立脐带缆的几何模型，对该几何模型进行网格划分以及设置相应的材料属性；

设置填充各边承受的压力阈值、模拟填充构件的受力特征、同时对各端点进行固定约束、限制模型平面内的平动和转动；

采用变密度法对填充结构进行拓扑优化，以每个单元的密度为拓扑设计变量，采用静态柔度最小化作为目标函数，约束函数选择体积分数上限，设置上限初始值后进行优化迭代计算，根据计算结果对体积分数上限值进行调整，依据调整后的数值重新计算得出优化结构；

对优化结构进行曲线拟合：根据构件受力特征去除外部边界上受载较小的尖角以及间断部分、并将结构内部的锯齿形边界拟合平滑。

2.根据权利要求1所述的一种脐带缆填充结构优化方法，其特征还在于：优化以及曲线拟合后的脐带缆填充结构具有平滑的曲线边界、结构内部具有通孔；

当填充结构为三边界A型结构时：结构内部具有一个四边形通孔，原结构的三处尖角被圆弧形曲线所取代，受载荷较小的顶部其圆弧形曲线的曲率半径比左右两侧大；

当填充结构为三边界B型结构时：结构内部具有一个三边形通孔，原结构的三处尖角被圆弧形曲线所取代，各圆弧形曲线的曲率半径相等；

当填充结构为四边界A型结构时：结构内部具有两个四边形通孔，原结构的四处尖角被圆弧形曲线所取代，受载荷较小的顶部两个圆弧形曲线的曲率半径比底部的大；

当填充结构为四边界B型结构时：结构内部具有一个四边形通孔，原结构的四处尖角被圆弧形曲线所取代，各圆弧形曲线的曲率半径相等。