CN119400322A 基于h积滤波的等几何拓扑优化方法、装置、设备及介质 （华中科技大学）

本申请提供一种基于H积滤波的等几何拓扑技术领域，根据待优化结构的模型构建参数信程中，解决了在拓扑优化中引入大量约束的问2根据待优化结构的模型构建参数信息，以待优化结构的控制点相对密度作为设计变基于所述灵敏度采用优化准则法对所述预设等几何拓扑优化模型的设计变量进行更2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待优化结构的模型构建参数信基于等几何分析模型，根据所述控制点相对密度获取所述待优化对所述第一单元相对密度进行H积滤波和阈值投影处理，获得所述待优化结构的第二基于等几何分析模型，根据所述第二单元相对密度获取所述待优化基于所述模型构建参数信息、所述控制点相对密度、第二单元相对3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述模型构建参数信息包括控制点的单元相对密度，xj表示控制点j的相对密度，R'(F,m")为对应于控制点j的NURBS基函"与"分别为单元i中心处沿ξ和η方向上的pr=sum(0·p)3对中间单元相对密度进行阈值投影处理，获得所述待优化结构的第二单元相对密度；第二单元相对密度和所述杨氏弹性模量，以待优化结构的控制点相对密度作为设计变量，4为所述待优化结构的第二单元相对密度，p为惩罚因子，E0是标准固体材料杨氏弹性模在H积核中相应位置的值,为控制点j对应的NURBS基函数，与分别为单元i中心构建模块，用于根据待优化结构的模型构建参数信息更新模块，用于基于所述灵敏度采用优化准则法对所述预设等处理模块，用于基于所述目标等几何拓扑优化模型，获取目标单元9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在56[0001]本申请涉及结构拓扑优化技术领域，具体涉及一种基于H积滤波的等几何拓扑优[0002]在传统制造工艺中,铸造是机械工业生产中重要工艺之一,直到现在仍然在航空[0003]在铸造过程中,要求铸造件具备一定几何特征,否则铸造件无法顺利从模具中取多数结构优化设计问题,并可给出好的设计结果，但传统有限元法采用的分析模型是原几[0004]等几何分析的兴起使人们可直接利用精确几何模型对铸造件进行结构分析与优设计具有重要价值，不考虑制造约束的拓扑优化所得优化结构一般都较为复杂,往往只在[0005]目前常采用密度法进行考虑铸造约束的拓[0010]基于所述灵敏度采用优化准则法对所述预设等几何拓扑优化模型的设计变量进7[0014]对所述第一单元相对密度进行H积滤波和阈值投影处理，获得所述待优化结构的[0024]对所述第一单元相对密度进行H积滤波，获得所述待优化结构的中间单元相对密所述待优化结构中相邻其他单元的第一相对密度，运算符(·)表示矩阵的H积(H8p,为所述待优化结构的第二单元相对密度，β为投影曲率控制参数，δ为投影阈min是预设最小杨氏模量。9或有益效果的描述意味着在至少一个实施例中包括特定的技术特征、技术方案或有益效[0054]图5为本申请实施例提供的一种NURBS阶次为2的2D等几何模型中控制点参与单元[0058]图9为本申请实施例提供的优化2D简支梁过程中的结构柔度随迭代次数变化示意在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语铸造失败,其中铸造件需要满足的几何条件称为拔模约束。将铸造件取出的方向称为取出取目标单元密度分布以及目标拓扑构型。通过将约束条件引入到设计变量的滤波过程中，所述预设收敛条件包可以为设计变量(即控制点相对密度)变化量小于预设阈值或迭代次[0085]本申请实施例提供的基于H积滤波的等几何拓扑优化方法，根据待优化结构的模通过将约束条件引入到设计变量的滤波过程中，解决了在拓扑优化中引入大量约束的问[0088]具体地，所述模型构建参数信息包括控制点的NURBS基函数，基于等几何分析模[0091]对所述第一单元相对密度进行H积滤波和阈值投影处理，获得所述待优化结构的[0093]⃞i=sum(0·p)[0094]对所述第一单元相对密度进行H积滤波，获得所述待优化结构的中间单元相对密所述待优化结构中相邻其他单元的第一相对密度，运算符(·)表示矩阵的H积(Hmin是预设最小杨氏模量。[0112]pr=sum(0·p)[0113]对所述第一单元相对密度进行H积滤波，获得所述待优化结构的中间单元相对密所述待优化结构中相邻其他单元的第一相对密度，运算符(·)表示矩阵的H积(Hmin是预设最小杨氏模量。杨氏模量Emin均可以根据实际情况进行设为所述待优化结构的第二单元相对密度，Ei难看出，本申请提供的基于H积滤波的等几何拓扑优化方法通过将约束条件引入到设计变[0146]上文结合图3_12对本申请实施例提供的基于H积滤波的等几何拓扑优化方法进行[0150]更新模块203，用于基于所述灵敏度采用优化准则法对所述预设等几何拓扑优化[0152]本申请实施例提供的等几何拓扑优化装置可对应于执行本申请实施例中描述的[0154]如图14所示，所述电子设备的计算机系统300包括CPU301，其可以根据存储在ROM302中的程序或者从存储部分308加载到RAM303中的程序而执行各种适当的动作和处过总线304彼此相连。I/O接口305也连接至总线304。其中，CPU301表示中央处理单元，[0156]特别地，上述实施例中描述的基于H积滤波的等几何拓扑优化方法的过程可以被信部分309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。在该计算机程序被有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的基于H积滤波的[0158]具体地，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，