一种基于深度学习的工业设备拓扑优化方法及系统技术方案

技术编号:45096675 阅读:16 留言:0更新日期:2025-04-25 18:34
本发明专利技术提供了一种基于深度学习的工业设备拓扑优化方法及系统,方法包括:基于有限元建模算法,构建待优化的设备模型,模型设备至少包括模型在设计域的模型几何参数和载荷参数;设定模型优化的位移边界条件;构建卷积神经网络模型,卷积神经网络模型用于对输入的多通道张量进行处理得到设备模型的密度分布优化结果;基于变量密度法,根据设备模型的模型几何参数和载荷参数,以及位移边界条件,确定输入卷积神经网络的多通道张量;将多通道张量输入到训练完成的卷积神经网络模型中,得到设备模型的目标密度分布,并结合材料集合中的密度参数,得到设备模型的拓扑优化结果,本发明专利技术提供的方法能够提高工业设备结构拓扑优化的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于产品设计,具体涉及一种基于深度学习的工业设备拓扑优化方法及系统


技术介绍

1、设备产品设计是现代工程中的一项重要任务,其性能和效果直接影响工业生产的质量、效率和安全。然而,传统的设备产品设计方法往往受限于经验和试错,存在耗时长、资源浪费和成本高等问题。为了解决这些问题,推动设备设计的创新,拓扑优化设计作为一种先进的设计方法得到了广泛的关注和应用。

2、拓扑优化是设备制造产品的优化设计方法,结合结构力学和优化方法。通过优化材料的空间分布、结构配置和组件尺寸,可以从多种结构设计方案中获得最优的结构形式,实现航空、汽车等产品的重量、降低成本和性能提高。

3、拓扑优化软件在产品设计中的重要作用主要体现在产品性能的提高、设计效率和产品发布的加速上。因此,针对特定场景开发拓扑优化软件,不仅有助于工程师快速精通其使用,而且可以更好地促进相关行业的发展。

4、由于拓扑优化软件一般都是基于有限单元的方法,因此拓扑优化的计算效率往往难以满足实际工程的需要。

5、如何提高工业设备产品设计中拓扑优化效率是目前亟需解决本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于深度学习的工业设备拓扑优化方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述变量密度法通过如下公式表示:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述多通道张量通过如下步骤得到:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述卷积神经网络模型通过如下步骤训练得到:构建初始卷积神经网络模型;

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述卷积神经网络模型为U-net网络模型...

【技术特征摘要】

1.一种基于深度学习的工业设备拓扑优化方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述变量密度法通过如下公式表示:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述多通道张量通过如下步骤得到:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述卷积神经网络模型通过如下步骤训练得到:...

【专利技术属性】
技术研发人员:常炜熙朱国伟刘晓慧丁东亮周河晓刘哲李直儒肖泽晓
申请(专利权)人:北京谛声科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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