湖南大学徐世伟获国家专利权
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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利一种极轻高强耐损伤点阵结构设计方法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:CN115470582B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17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:202211046640.7,技术领域涉及:G06F30/17;该发明授权一种极轻高强耐损伤点阵结构设计方法是由徐世伟;肖培杰;肖志;袁秋奇;蒋彬辉;陈龙宝;李可维设计研发完成,并于2022-08-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种极轻高强耐损伤点阵结构设计方法在说明书摘要公布了:本发明涉及结构轻量化设计领域,具体涉及一种极轻高强耐损伤点阵结构设计方法,包括点阵结构分类划分、仿真分析与点阵结构厚度优选,根据点阵结构的各个杆件的方向向量是否平行、该方向向量与载荷向量之间的夹角是否相等或者互补进行划分,基于不同的基杆和增强杆的杆厚,对所获得的杆件类型制定相应的系列设计方案,再对所述设计方案进行网格化CAE分析得到应力应变曲线,以获取不同杆件类型下的设计方案下的屈服强度进而计算相对屈服强度的提升极限因子,利用相对屈服强度的提升极限因子获得最佳的点阵结构厚度优选方案,最终获得点阵结构的厚度和长度分布。
本发明授权一种极轻高强耐损伤点阵结构设计方法在权利要求书中公布了:1.一种极轻高强耐损伤点阵结构设计方法,包括点阵结构分类划分、仿真分析与点阵结构厚度优选,其特征在于: Step1:点阵结构分类划分;根据点阵结构的各个杆件的方向向量是否平行进行划分,通过提取所有杆件的方向向量从中选择任意二根杆件 若am1an1=am2an2=am3an3不成立,则该两根杆件属于不同类型杆件; 若am1an1=am2an2=am3an3成立,在此基础上,再计算杆件的方向向量与载荷向量之间的夹角θi,若任意两根杆件的的夹角θi相等或者互补,则将该两根杆件划为同类型杆件,否则该两根杆件仍然属于不同类型杆件;对属于同类型杆件,且其厚度取值参数一致; 基于所获得的杆件类型Si制定相应的系列设计方案Dijl; 设杆件类型Si为增强杆,其余杆件类型Sk1≤k≤m,k≠i为基杆,其中1≤i≤m,m为杆件类型数目,所述增强杆的杆厚dl的取值范围为其中l为增强杆的杆厚取值数目,dj为基杆的杆厚,其中j为基杆的取值数目,x为所有杆件的最小长度;不同的基杆的杆厚dj的取值大小和增强杆的杆厚取值数目l决定了杆件类型Si为增强杆时的设计方案数目; 对于不同的基杆的杆厚dj和增强杆的杆厚dl,遍历i的取值,将形成若干个杆件类型为Si的设计方案Dijl; Step2:仿真分析;对所述设计方案Dijl进行网格化CAE分析得到应力应变曲线,以获取不同杆件类型Si下的设计方案Dijl下的屈服强度βijl; Step3:点阵结构厚度优选;基于杆件类型Si和基杆的杆厚dj,计算不同的增强杆杆厚dl的相对屈服强度的提升极限因子μij: μij=βijlβijl-1 若μij=1+μ0,则该μij=1+μ0值下的杆件类型Si和基杆的杆厚dj为最佳的点阵结构厚度优选方案,其中μ0为制造工艺限制和屈服强度提升比率限制的约束因子。
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