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龙图腾网获悉华南理工大学申请的专利基于过渡单胞的可连接多构型点阵结构拓扑优化方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119475609B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411321488.8，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权基于过渡单胞的可连接多构型点阵结构拓扑优化方法及系统是由魏鹏;陈星龙;刘辉;程奔设计研发完成，并于2024-09-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于过渡单胞的可连接多构型点阵结构拓扑优化方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于过渡单胞的可连接多构型点阵结构拓扑优化方法、系统、设备及存储介质，所述方法包括：对M种基本单胞的杆径进行插值得到过渡单胞；采用均匀化方法，分别计算M种基本单胞和过渡单胞的等效弹性矩阵；根据基本单胞与过渡单胞的相对密度和等效弹性矩阵，利用多材料插值公式分别计算单元相对密度和弹性矩阵；构建基于过渡单胞的可连接多构型点阵结构的拓扑优化模型，并基于拓扑优化模型优化设计域内目标函数和体积约束对设计变量的灵敏度，直至拓扑优化模型收敛；在优化过程中，采用移动渐近线法更新设计变量；根据收敛后拓扑优化模型对应的设计变量，得到优化后的结构。本发明利用过渡单胞解决微结构之间的连接性问题，不需要限制基本单胞的几何构型，提升了结构的力学潜力。

本发明授权基于过渡单胞的可连接多构型点阵结构拓扑优化方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于过渡单胞的可连接多构型点阵结构拓扑优化方法，其特征在于，所述方法包括： 对M种基本单胞的杆径进行插值得到过渡单胞；M为大于1的正整数； 采用均匀化方法，分别计算M种基本单胞和过渡单胞的等效弹性矩阵； 根据基本单胞与过渡单胞的相对密度和等效弹性矩阵，利用多材料插值公式分别计算单元相对密度和弹性矩阵； 构建基于过渡单胞的可连接多构型点阵结构的拓扑优化模型，并基于拓扑优化模型优化设计域内目标函数和体积约束对设计变量的灵敏度，直至拓扑优化模型收敛；在优化过程中，采用移动渐近线法更新设计变量； 根据收敛后拓扑优化模型对应的设计变量，得到优化后的结构； 其中，利用多材料插值公式计算单元相对密度和弹性矩阵的公式为： 其中，ρe和De分别为设计域中第e个单元插值得到的相对密度和弹性矩阵，ρi和Di分别表示第i种基本单胞的相对密度和均匀化后的弹性矩阵，当i＝M+1时设置为弱材料；ρij和Dij分别表示第i种基本单胞与第j种基本单胞交界面Γij上过渡单胞的相对密度和均匀化后的弹性矩阵，ij，当j＝M+1时设置为弱材料；χe,i和ψe,i分别表示第e个单元中第i个基本单胞相对密度的插值系数和弹性矩阵的插值系数，χe,ij和ψe,ij分别表示第e个单元中交界面Γij上的过渡单胞相对密度的插值系数和弹性矩阵的插值系数；χe,i、ψe,i、χe,ij和ψe,ij分别用下式表示： 式中，μe,m、和γe,m均为单元e的第m个中间变量，m＝1,...,M；将μe,m、和γe,m分别表示为向量的形式：μm、和γm；μm、和γm由初始变量xm经过三步过滤分别得到。

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