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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本申请公开了一种多保真动态缩减拓扑优化方法、装置及存储介质，该方法包括：构建目标函数和约束条件，并设置收敛精度及最大迭代步数；其中，约束条件包括体积约束和应力约束；对结构模型进行有限元网格离散，并施加载荷；进行迭代计算，直至迭代结果达到收敛精度或迭代步数达到最大迭代步数；迭代计算包括以下步骤：计算结构模型的整体刚度；对核心方程进行动态降阶缩减计算；其中，核心方程包括平衡方程和伴随方程；计算目标函数及其灵敏度，以及约束条件及其灵敏度；优化求解并更新设计变量。本申请大幅降低了计算量，进而减少了数值计算时间，降低了对结构模型拓扑优化的成本。

主权项：1.一种多保真动态缩减拓扑优化方法，其特征在于，包括：构建目标函数和约束条件，并设置收敛精度及最大迭代步数；其中，所述约束条件包括体积约束和应力约束；对结构模型进行有限元网格离散，并施加载荷；进行迭代计算，直至迭代结果达到所述收敛精度或迭代步数达到所述最大迭代步数；所述迭代计算包括以下步骤：计算所述结构模型的整体刚度；对核心方程进行动态降阶缩减计算；其中，所述核心方程包括平衡方程和伴随方程；计算所述目标函数及其灵敏度，以及所述约束条件及其灵敏度；优化求解并更新设计变量；所述对核心方程进行动态降阶缩减计算，包括：当所述迭代步数i满足1≤i≤Nb时，对所述核心方程进行多保真全域求解，并将求得的全域解加入样本矩阵；其中，Nb表示样本容量；并且，在i＝Nb时，对所述样本矩阵进行中心化处理并将求得的中心化样本矩阵进行奇异值分解，保留前预设截断数的最大奇异值所对应的左奇异特征向量，得到缩减基；当所述迭代步数i满足i＞Nb时,构造缩减解的线性表达式，通过降阶模型确定投影系数；并计算所述核心方程的力残差，判断所述力残差与预设力残差阈值的关系；若所述力残差大于所述预设力残差阈值时，执行以下步骤：将所述样本矩阵中的最先进入的全域解删除，对所述核心方程进行多保真全域求解，并将求得的全域解加入所述样本矩阵；对所述样本矩阵进行中心化处理并将求得的所述中心化样本矩阵进行奇异值分解，保留前所述预设截断数的最大奇异值所对应的左奇异特征向量，得到更新后的所述缩减基；若所述力残差小于或等于所述预设力残差阈值时，根据所述缩减基和所述投影系数确定所述核心方程的所述缩减解。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 多保真动态缩减拓扑优化方法、装置及存储介质