[發明專利]一種基于場數據驅動的點陣模型多相強化優化方法

在審

• 申請號: 202011072871.6
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112257310A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 戴寧;任利民
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F111/10;G06F113/10;G06F119/14
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 陸燁

1.一種基于場數據驅動的點陣模型多相強化優化方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟一：構建單一晶格類型的初始點陣模型；

步驟二：獲取步驟一中初始點陣模型的應力場數據信息；

步驟三：將步驟二中的應力場數據映射至初始點陣模型的各節點上，同時依據初始點陣模型的原有拓撲關系和各節點對應的應力場數據，計算初始點陣模型中每個胞元的等效應力值；

步驟四：對步驟三中每個胞元的等效應力值進行線性插值，從而實現對各胞元等效應力值的歸一化處理；

步驟五：基于預設的線性插值因子區分需要強化處理的胞元和不需要強化處理的胞元；將需要強化處理的胞元的拓撲關系進行二次拓撲，使得拓撲后的胞元的力學性能優于拓撲前的胞元的力學性能，不需要強化處理的胞元維持原有的拓撲關系，從而實現對點陣模型的強化。

2.根據權利要求1所述的一種基于場數據驅動的點陣模型多相強化優化方法，其特征在于，所述步驟二中對初始點陣模型進行單軸壓縮實驗的有限元仿真分析，從而獲取該點陣模型的應力場數據信息。

3.根據權利要求2所述的一種基于場數據驅動的點陣模型多相強化優化方法，其特征在于，所述有限元仿真采用兩塊剛體板分別模擬壓縮試驗機的壓頭和底座，初始點陣模型設置在該兩個剛體板之間，且與兩個剛體板相互接觸，初始點陣模與兩個剛體板之間的接觸為通用接觸；模擬壓縮試驗機底座的剛體板完全固定，模擬壓縮試驗機壓頭的剛體板能夠豎直運動，其他方向完全固定。

4.根據權利要求1所述的一種基于場數據驅動的點陣模型多相強化優化方法，其特征在于，所述步驟三中計算初始點陣模型中每個各胞元的等效應力值具體為：根據初始點陣模型的原有拓撲關系獲取每個胞元中的所有節點，根據該胞元中節點的個數和每個節點對應的應力場數據，計算應力場數據平均值，將該平均值作為該胞元的等效應力值。

5.根據權利要求1所述的一種基于場數據驅動的點陣模型多相強化優化方法，其特征在于，所述步驟四中采用如下公式進行歸一化處理：

T_i表示第i胞元歸一化處理后的無量綱數據因子，VS_i表示第i胞元的等效應力值，VS_min為所有等效應力值中的最小值；VS_max為所有等效應力值中的最大值。

6.根據權利要求1所述的一種基于場數據驅動的點陣模型多相強化優化方法，其特征在于，所述步驟五中若某個胞元歸一化后的值小于預設的線性插值因子，則該胞元為不需要強化處理的胞元；否則該胞元為需要強化處理的胞元。