[发明专利]一种面向超材料的等几何拓扑优化方法有效
| 申请号： | 201811427095.X | 申请日： | 2018-11-27 |
| 公开（公告）号： | CN109657284B | 公开（公告）日： | 2020-12-29 |
| 发明（设计）人： | 高亮;许洁;李好;高杰;李培根 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | G06F30/23 | 分类号： | G06F30/23;G06F30/10;G06F111/06;G06F111/04 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人： | 梁鹏;曹葆青 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明属于材料结构优化领域，并公开了一种面向超材料的等几何拓扑优化方法。该方法包括：(a)选取多孔材料的单胞结构作为待优化对象，构建与待优化微结构设计域对应的NURBS曲面；(b)通过渐进均匀化方法等效材料属性，以此获得多孔材料的弹性张量矩阵，建立微结构密度的优化设计模型，使得微结构在体积减小的同时具有负泊松比，即使宏观材料具有拉胀超材料属性；(c)建立微结构密度的优化准则计算优化模型，直至获得收敛的密度值，以此获得优化后的微结构的密度值，从而实现微结构的拓扑优化。通过本发明，实现拉胀超材料的微结构优化设计，消除棋盘格问题和网格依赖等数值问题，提高优化求解效率，获得新型超材料结构形式。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 面向 材料 几何 拓扑 优化 方法 | ||
【主权项】：
1.一种面向拉胀超材料的等几何拓扑优化方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)选取多孔材料的单胞结构作为待优化对象，其中，多孔材料作为宏观材料，单胞结构作为微结构，选择与该微结构相应的NURBS基函数和控制顶点，以此构建与待优化微结构设计域对应的NURBS曲面；(b)通过渐进均匀化方法等效材料属性，以此获得多孔材料的弹性张量矩阵，根据该弹性张量矩阵建立微结构密度的优化设计模型，使得微结构在体积减小的同时具有负泊松比，即使宏观材料具有拉胀超材料属性；(c)建立微结构密度的优化准则，根据该优化准则计算优化模型，直至获得收敛的密度值，以此获得优化后的微结构的密度值，从而实现多孔材料的微结构的拓扑优化。
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