[發明專利]一種基于多模板快速推進算法的結構拓撲優化方法

在審

• 申請號: 201710897196.2
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107766624A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 夏奇;李振華;史鐵林
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 曹葆青,李智

1.一種基于多模板快速推進算法的結構拓撲優化方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)采用Delaunay三角剖分算法對待優化結構的設計域進行非結構化背景網格劃分；

(2)將待優化結構的載荷施加結點作為源點，通過水平集函數的值來確定整個設計域的水平集網格點的速度場；

(3)采用多模板快速推進算法求得所述源點到水平集網格點處的時間場；

(4)將求得的時間場的值與閾值進行比較，并根據比較結果來更新所有結點的水平集函數以得到新水平集函數值；

(5)根據得到的新水平集函數值來修改所述非結構化背景網格，以得到無孤島區域的非結構化三角網格；

(6)對所述非結構化三角網格進行有限元分析，以完成結構優化。

2.如權利要求1所述的基于多模板快速推進算法的結構拓撲優化方法，其特征在于：步驟(2)中，當結點處水平集函數值Φ(x)＜0，則其速度值為1，反之結點處水平集函數值Φ(x)＞0，則其速度值為1×10^-8。

3.如權利要求1所述的基于多模板快速推進算法的結構拓撲優化方法，其特征在于：閾值γ＝1×10³，時間場T(x)在某結點處的值T(x_i)大于閾值γ＝1×10³時，則此處水平集函數值Φ(x_i)＝1，x_i為結點坐標。

4.如權利要求1-3任一項所述的基于多模板快速推進算法的結構拓撲優化方法，其特征在于：步驟(5)中，保留所有非結構化背景網格中所有新水平集函數Φ′(x)＜0處的結點，并采用Delaunay三角剖分算法對剩余結點重新劃分以得到無孤島區域的非結構化三角網格。

5.如權利要求1-3任一項所述的基于多模板快速推進算法的結構拓撲優化方法，其特征在于：步驟(4)中，待所有結點的水平集函數更新完之后需要進行水平集函數重新初始化為符號距離函數，以得到新水平集函數Φ′(x)。