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申请/专利权人：南通优好佳包装材料有限公司

摘要：本发明涉及设计优化技术领域，具体为一种PET瓶形状自动优化设计方法，方法包括：基于初始设计需求，运用参数化建模工具绘制PET瓶初步形状，进行参数设置与调整，生成参数化设计模型。本发明中，通过参数化建模和自适应网格细化技术，实现PET瓶设计的高度定制化与性能优化，在设计阶段，细化容量、口径、底部参数，通过结构调优模型增强承压能力、稳定性，并优化材料使用，流动优化阶段，改善瓶颈和出口设计，通过流体模拟优化流畅性，市场匹配模型结合消费者需求调整设计，生态友好模型优化材料选择，减少环境影响，成本优化模型平衡设计、生产成本与环保目标，最终生成经济高效、性能卓越的PET瓶设计方案。

主权项：1.一种PET瓶形状自动优化设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：基于初始设计需求，运用参数化建模工具绘制PET瓶初步形状，进行参数设置与调整，生成参数化设计模型；对所述参数化设计模型进行结构分析，调整模型中的参数，改善其承压能力和稳定性，得到结构调优模型；将所述结构调优模型进行流体流动模拟，对瓶颈设计和出口形状进行优化，模拟差异化倾斜角度下的流体行为，获取流动优化模型；结合所述流动优化模型与市场分析，分析消费者偏好和市场需求，对模型进行微调，通过优化产品设计，形成市场匹配模型；针对所述市场匹配模型，进行环境影响预估，调整材料选择和回收利用方案，降低整体生命周期中的碳足迹，构建生态友好模型；通过所述生态友好模型，运用动态规划算法平衡设计、生产成本与环境影响，构建多阶段决策过程，判断多阶段的成本与环境效益，得到成本优化模型；对所述成本优化模型，进行PET瓶形状的自动化设计原型制作，通过实物测试评估性能，根据测试反馈，生成最终优化设计方案；将所述结构调优模型进行流体流动模拟，对瓶颈设计和出口形状进行优化，模拟差异化倾斜角度下的流体行为，获取流动优化模型，获取流动优化模型的具体步骤如下：利用模型分析工具对所述结构调优模型中的瓶颈和出口部分进行初始流体动力学模拟，设定流体为水，模拟差异化速率的水流通过瓶颈，记录流动不畅和溅泻情况，生成瓶颈流动分析结果；根据所述瓶颈流动分析结果，调整瓶颈内径和出口曲率，使用几何调整工具逐步减小瓶颈过窄部分，增加出口曲率引导流体顺畅流出，调整后重新模拟，识别减少流动阻力和溅泻的参数设置，得到瓶颈优化设计草案；将所述瓶颈优化设计草案放置于多个倾斜角度下进行流体模拟，采用循环判断逻辑，应用流体动力学模拟方法，对每个角度的流动性能和溅射情况进行评估，选择最优角度和瓶颈形状组合，迭代优化测试条件，得到流动优化模型；所述流体动力学模拟方法按照公式 ； ；其中，为改进后加权平均流速，为改进后加权平均压力，为第个面元上的流速，为第个面元上的压力，为对应的面元面积，为流体密度，为流体的动态粘度，为流体的湍流耗散率；通过所述生态友好模型，运用动态规划算法平衡设计、生产成本与环境影响，构建多阶段决策过程，判断多阶段的成本与环境效益，得到成本优化模型的具体步骤如下：针对所述生态友好模型，列出可用材料选项和设计变化，包括可再生材料、再生塑料的使用和对设计的简化，降低生产成本和减少环境影响，生成可行性材料与设计列表；基于所述可行性材料与设计列表，设置参数模型，记录每种材料和设计改变对成本和环境的影响，通过对比分析，识别成本和环境效益间的平衡点，生成参数影响分析结果；利用所述参数影响分析结果，采用决策支持系统，制定迭代过程，对每种材料和设计变化进行评估，通过逐步调整和优化，确定既经济又环保的材料和设计方案，得到成本优化模型；所述决策支持系统按照公式 ；其中，为综合维度的评分，为成本权重，为环境影响权重，为创新性权重，为可扩展性权重，为成本评分，为环境影响评分，为方案的创新性评分，为方案的可扩展性评分。

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