[发明专利]一种基于结构分解的大型构件动态优化设计方法

摘要

本发明涉及一种基于结构分解的大型构件动态优化设计方法，在三维建模软件中，建立大型构件的几何模型，识别构成结构件的外部框架尺寸变量，识别内部组成单元的基本样式和尺寸变量；对结构件的外部框架进行拓扑优化，同时对内部的组成单元进行尺寸优化，得到尺寸数据；将优化后的尺寸数据导入Isight‑FD软件中，根据约束条件和目标函数分别对外部框架和内部组成单元的不同组合以及不同尺寸配置进行优化迭代分析，输出优化结果。本发明广泛适用于大型重载复杂结构零件的轻量化和减重设计，具有由简入深，快速可靠的优点，由于算法的鲁棒性只需要少量的采样点即可找到满足力学性能要求的几何结构，为现阶段大型重载设备的结构设计工作提供了可靠的技术支持。

主权项

1.一种基于结构分解的大型构件动态优化设计方法，其特征在于：步骤1：在三维建模软件中，建立大型构件的几何模型，识别构成结构件的外部框架尺寸变量，识别内部组成单元的基本样式和尺寸变量；步骤2：对结构件的外部框架进行拓扑优化，同时对内部的组成单元进行尺寸优化，得到尺寸数据；步骤3：将优化后的尺寸数据导入到Isight‑FD软件中，根据约束条件和目标函数分别对外部框架和内部组成单元的不同组合以及不同尺寸配置进行优化迭代分析，输出优化结果；所述识别构成结构件的外部框架尺寸变量的过程为将结构件的外部轮廓尺寸定义为外部框架尺寸变量；所述识别内部组成单元的基本样式和尺寸变量过程为：将组成大型零件内部的结构用不同样式的基本单元体来进行填充，再针对于每一种基本单元体不同部位的尺寸进行变量定义，基本单元体的样式即为内部组成单元的基本样式，基本单元体的尺寸变量即为内部组成单元的尺寸变量。