加筋板壳结构的优化方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种加筋板壳结构的优化方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：获取多个位于板壳结构表面上的筋条组件；基于几何路径表示方法表示每个筋条组件，得到每个筋条组件的几何路径参数；根据几何路径参数构建筋条模型；对筋条模型划分网格后进行有限元分析，得到筋条模型的力学指标；从力学指标中获取目标优化参数；构建优化列式，优化列式包括目标函数、约束函数、设计变量和优化目标；将优化列式输入至优化求解器，直至目标函数收敛时，得到更新的目标几何路径参数；根据目标几何路径参数构建目标筋条模型，得到优化后的加筋板壳结构。本发明专利技术实施例实现了基于显式几何参数的加筋板壳结构拓扑优化设计加筋板壳。

【技术实现步骤摘要】
加筋板壳结构的优化方法、装置、计算机设备和存储介质
本专利技术涉及力学结构
，尤其涉及一种加筋板壳结构的优化方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
板壳结构由于具有承载效率高且质量轻的特性已被广泛用于土木工程、汽车制造和航空航天工业等领域的重要结构部件中。为了增强板壳结构的承载力，在过去的几十年中，众多专家学者已经开发出了多种方法来分析和增强板壳结构的强度、刚度、稳定性等，在这些方法中，使用加筋板壳结构设计是提高板壳结构力学性能的最有效、成本最低的方法之一，而加筋板壳结构的强度、刚度和动态性能等在很大程度上取决于加强筋的位置和方向，因此如何合理的规划加筋板壳结构中加强筋的布局也成为了结构优化设计中一个十分重要的问题。工程以及学术界中通常使用拓扑优化方法来确定加筋板壳结构中加强筋的最佳位置、方向以及形状，到目前为止，已经提出了许多比较成熟的拓扑优化技术来改善加筋板壳结构的力学性能，主要是采用基于单元或节点的隐式拓扑优化方法来对加强筋进行优化。首先，将加强筋所处的区域(加筋层)当成优化的设计域，将结构离散成有限元网格，以设计域内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加筋板壳结构的优化方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取多个位于板壳结构表面上的筋条组件；/n基于预设的几何路径表示方法表示每个所述筋条组件，得到每个所述筋条组件的几何路径参数；/n根据所述几何路径参数构建筋条模型；/n对所述筋条模型划分网格后进行有限元分析，得到所述筋条模型的力学指标；/n从所述力学指标中获取目标优化参数；/n构建优化列式，所述优化列式包括目标函数、约束函数、设计变量和优化目标，所述优化目标为所述目标函数的最值，所述目标函数的参数为所述设计变量，所述设计变量为所述几何路径参数，所述约束函数包括所述设计变量的取值范围约束；/n将所述优化列式输入至预设的优化求解器，得到...

【技术特征摘要】
1.一种加筋板壳结构的优化方法，其特征在于，所述方法包括：
获取多个位于板壳结构表面上的筋条组件；
基于预设的几何路径表示方法表示每个所述筋条组件，得到每个所述筋条组件的几何路径参数；
根据所述几何路径参数构建筋条模型；
对所述筋条模型划分网格后进行有限元分析，得到所述筋条模型的力学指标；
从所述力学指标中获取目标优化参数；
构建优化列式，所述优化列式包括目标函数、约束函数、设计变量和优化目标，所述优化目标为所述目标函数的最值，所述目标函数的参数为所述设计变量，所述设计变量为所述几何路径参数，所述约束函数包括所述设计变量的取值范围约束；
将所述优化列式输入至预设的优化求解器，得到更新的几何路径参数，进入根据所述几何路径参数构建筋条模型的步骤，直至所述目标函数收敛时，得到更新的目标几何路径参数；
根据所述目标几何路径参数构建目标筋条模型，得到优化后的加筋板壳结构。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述几何路径参数包括所述筋条组件的位置、高度、长度和厚度，所述筋条组件的位置和所述筋条组件的长度由位于所述筋条组件两端的第一端点和第二端点表示，所述筋条组件之间通过所述第一端点和第二端点连接闭合。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述得到每个所述筋条组件的几何路径参数之后包括：
构建所述筋条组件的厚度的惩罚函数；
根据所述筋条组件的厚度和惩罚函数得到修正厚度，并将所述修正厚度作为所述筋条组件的几何路径参数。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的优化求解器为采用梯度类算法的梯度优化求解器。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述优化参数输入至预设的优化求解器包括：
根据所述力学指标和几何路径参数确定所述筋条模型的灵敏度信息；
将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭旭，刘畅，蒋旭东，杜宗亮，张维声，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21