考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法技术

本发明专利技术公开考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法，属于增材制造技术领域；设计方法包括基于比例阻尼系统，引入增材制造空腔连通性约束，构建不同区域下零件的最小化时域动柔度拓扑优化模型；利用泰森多边形划分设计空间并规划区域内的不同打印路径，利用拉丁超立方设计进行均匀随机采样，并基于HHT‑α法求解最小化时域动柔度拓扑优化模型中的动力学模型；基于先离散‑后微分和时变伴随法分析设计变量灵敏度，再利用移动渐近线法更新所述动力学模型的动力学参数和设计变量，并对结构的动刚度进行Kriging近似模型拟合及精度验证；基于Kriging近似模型，通过多岛遗传算法获得动刚度最优下的划分区域数目、最小时域动柔度值和打印最佳路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于增材制造，具体涉及考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法。

技术介绍

1、近几年来，增材制造技术提高了结构的可制造性。将拓扑优化与增材制造相结合的优化设计方法提升了结构设计效率，使得增材制造技术得到了更长远的发展。通常，增材制造出的产品呈现出各向异性，不同的铺层角度打印，最终的产品性能也存在一定差异。此外，在实际设计问题中，工程结构往往承受非周期性瞬态载荷作用，负载通常具有除谐波振动之外的复杂波形。而目前的拓扑优化方法针对的是恒力作用下的单区域结构设计，不符合实际振动工作环境，也限制了结构性能的提升。因此，目前鲜有实现动力学下增材制造的设计及制造一体化的系统性方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法，解决了现有技术中的问题。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：

3、考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法，包括以下步骤：

4、s1，基于比例阻尼系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法，其特征在于，构建所述最小化时域动柔度拓扑优化模型的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法，其特征在于，将所述阻尼矩阵C表示为质量矩阵M与刚度矩阵K的线性组合为：

4.根据权利要求2所述的考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法，其特征在于，所述具有阻尼的零件运动方程为：

5.根据权利要求2所述的考虑时域动力学的增材制造的分区域...

【技术特征摘要】

1.考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法，其特征在于，构建所述最小化时域动柔度拓扑优化模型的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法，其特征在于，将所述阻尼矩阵c表示为质量矩阵m与刚度矩阵k的线性组合为：

4.根据权利要求2所述的考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法，其特征在于，所述具有阻尼的零件运动方程为：

5.根据权利要求2所述的考虑时域动力学的增材制造的分区域式梯度结构设计方法，其特征在于，所述最小化时域动柔度拓扑优化模...

【专利技术属性】
技术研发人员：高强，王健，王一帆，王晓宇，王乾乾，殷国栋，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：