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龍圖騰網(wǎng)恭喜西北工業(yè)大學(xué);西北工業(yè)大學(xué)深圳研究院申請(qǐng)的專利纖維增強(qiáng)復(fù)合材料變剛度多點(diǎn)保形多尺度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119378340B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-20發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510001074.5，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/23；該發(fā)明授權(quán)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料變剛度多點(diǎn)保形多尺度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是由段尊義;劉億;史英祺;朱繼宏設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-01-02向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本纖維增強(qiáng)復(fù)合材料變剛度多點(diǎn)保形多尺度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料變剛度多點(diǎn)保形多尺度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，涉及纖維增強(qiáng)復(fù)合材料變剛度設(shè)計(jì)領(lǐng)域，本發(fā)明基于正態(tài)分布纖維優(yōu)化插值格式，引入多點(diǎn)保形設(shè)計(jì)和人工弱單元概念，開展了纖維增強(qiáng)復(fù)合材料多點(diǎn)保形多尺度變剛度優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，通過伴隨向量法推導(dǎo)了設(shè)計(jì)變量對(duì)多點(diǎn)保形約束的解析靈敏度。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)以下難點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)變量隨著網(wǎng)格密度和備選纖維鋪角數(shù)量增加而導(dǎo)致計(jì)算耗時(shí)巨大；（2）采用局部區(qū)域內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)最小位移作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，將導(dǎo)致一個(gè)不利的純剛性形狀和不動(dòng)位置的固定區(qū)域；（3）開孔結(jié)構(gòu)沒有實(shí)際物理元素用于結(jié)構(gòu)局部變形能的計(jì)算；（4）由于引入人工弱單元概念后，解析靈敏度推導(dǎo)存在困難。

本發(fā)明授權(quán)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料變剛度多點(diǎn)保形多尺度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料變剛度多點(diǎn)保形多尺度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：對(duì)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)域劃分，包括對(duì)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)的區(qū)域劃分為設(shè)計(jì)域，結(jié)構(gòu)開孔區(qū)域劃分為保形域；S2：對(duì)設(shè)計(jì)域進(jìn)行有限元單元?jiǎng)澐郑澐譃閭€(gè)設(shè)計(jì)單元；S3：對(duì)保形域進(jìn)行人工弱單元?jiǎng)澐郑澐譃閭€(gè)人工弱單元；S4：初始化宏觀設(shè)計(jì)變量和微觀設(shè)計(jì)變量；S5：基于初始化結(jié)果，對(duì)設(shè)計(jì)域進(jìn)行體積約束計(jì)算；S6：對(duì)保形域進(jìn)行多點(diǎn)保形設(shè)計(jì)約束計(jì)算；S7：對(duì)整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元計(jì)算，并獲取目標(biāo)函數(shù)；S8：進(jìn)行體積約束靈敏度分析、多點(diǎn)保形設(shè)計(jì)約束靈敏度分析和目標(biāo)函數(shù)靈敏度分析；所述體積約束靈敏度分析為： 其中，表示求偏導(dǎo)，為設(shè)計(jì)域的體積和，為宏觀設(shè)計(jì)變量，為單元面積，為層合板厚度，為層合板層數(shù)；所述多點(diǎn)保形設(shè)計(jì)約束靈敏度分析為：多點(diǎn)保形設(shè)計(jì)約束對(duì)宏觀設(shè)計(jì)變量的靈敏度為： 多點(diǎn)保形設(shè)計(jì)約束對(duì)微觀設(shè)計(jì)變量的靈敏度為： 其中，為保形域的應(yīng)變能，為人工位移向量，上標(biāo)表示矩陣的轉(zhuǎn)置，為總體外載荷向量，為總體位移；所述目標(biāo)函數(shù)靈敏度分析為：目標(biāo)函數(shù)對(duì)宏觀設(shè)計(jì)變量的靈敏度為： 其中通過單獨(dú)對(duì)層合板第層第個(gè)單元的單元?jiǎng)偠染仃囘M(jìn)行計(jì)算： 其中，為結(jié)構(gòu)柔順度，為總體剛度，為應(yīng)變-位移矩陣，為設(shè)計(jì)域中宏觀備選材料的彈性本構(gòu)陣，為宏觀懲罰參數(shù)，為微觀單元彈性本構(gòu)矩陣；目標(biāo)函數(shù)對(duì)微觀設(shè)計(jì)變量的靈敏度為： S9：基于靈敏度分析結(jié)果，判斷是否達(dá)到收斂標(biāo)準(zhǔn)，如果是，則完成纖維增強(qiáng)復(fù)合材料變剛度多點(diǎn)保形多尺度優(yōu)化設(shè)計(jì)，否則返回步驟S5。

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