本發(fā)明涉及復(fù)合材料，尤其涉及一種三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、三明治結(jié)構(gòu)是一種典型的夾層結(jié)構(gòu)，通常由兩層較薄的物質(zhì)夾著中間較厚的物質(zhì)組成；這種結(jié)構(gòu)在食品、生物細(xì)胞膜、復(fù)合材料以及有機(jī)金屬化合物等多個(gè)領(lǐng)域中都有應(yīng)用。

2、泡沫夾芯三明治結(jié)構(gòu)是一種典型的三明治結(jié)構(gòu)，因其輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于需要抵御沖擊的領(lǐng)域，例如，航空航天、汽車和船舶等?，F(xiàn)有的泡沫夾芯三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)湓O(shè)計(jì)主要考慮靜態(tài)力學(xué)性能，忽略了在動(dòng)態(tài)沖擊下對三明治結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能優(yōu)化，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的泡沫夾芯三明治結(jié)構(gòu)材料的抗沖擊性能較差。

3、如何對泡沫夾芯三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)溥M(jìn)行優(yōu)化，提升泡沫夾芯三明治結(jié)構(gòu)材料的抗沖擊性能是業(yè)內(nèi)研究的重點(diǎn)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，可以對泡沫夾芯三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)溥M(jìn)行優(yōu)化，提升了泡沫夾芯三明治結(jié)構(gòu)材料的抗沖擊性能。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法，該方法包括：

3、確定待優(yōu)化的目標(biāo)三明治結(jié)構(gòu)的幾何模型，并在所述幾何模型中將夾芯層的分布區(qū)域確定為目標(biāo)設(shè)計(jì)空間；其中，所述目標(biāo)設(shè)計(jì)空間包含多個(gè)網(wǎng)格單元；

4、根據(jù)目標(biāo)三明治結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需求確定設(shè)計(jì)變量，并根據(jù)所述設(shè)計(jì)變量確定目標(biāo)函數(shù)；

5、確定約束條件，并基于所述約束條件分別對各所述網(wǎng)格單元進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)的求解，得到各目標(biāo)解；

6、分別對各所述目標(biāo)解進(jìn)行驗(yàn)證，確定最優(yōu)目標(biāo)解，并將與所述最優(yōu)目標(biāo)解對應(yīng)的各所述網(wǎng)格單元的密度分布確定為所述三明治結(jié)構(gòu)的夾芯層材料的密度分布。

7、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化裝置，該裝置包括：

8、幾何模型確定模塊，用于確定待優(yōu)化的目標(biāo)三明治結(jié)構(gòu)的幾何模型，并在所述幾何模型中將夾芯層的分布區(qū)域確定為目標(biāo)設(shè)計(jì)空間；其中，所述目標(biāo)設(shè)計(jì)空間包含多個(gè)網(wǎng)格單元；

9、目標(biāo)函數(shù)確定模塊，用于根據(jù)目標(biāo)三明治結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需求確定設(shè)計(jì)變量，并根據(jù)所述設(shè)計(jì)變量確定目標(biāo)函數(shù)；

10、目標(biāo)解確定模塊，用于確定約束條件，并基于所述約束條件分別對各所述網(wǎng)格單元進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)的求解，得到各目標(biāo)解；

11、密度分布確定模塊，用于分別對各所述目標(biāo)解進(jìn)行驗(yàn)證，確定最優(yōu)目標(biāo)解，并將與所述最優(yōu)目標(biāo)解對應(yīng)的各所述網(wǎng)格單元的密度分布確定為所述三明治結(jié)構(gòu)的夾芯層材料的密度分布。

12、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：

13、至少一個(gè)處理器；以及

14、與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；其中，

15、所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行本發(fā)明任一實(shí)施例所述的三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法。

16、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任一實(shí)施例所述的三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法。

17、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任一實(shí)施例所述的三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法。

18、本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，通過確定待優(yōu)化的目標(biāo)三明治結(jié)構(gòu)的幾何模型，并在所述幾何模型中將夾芯層的分布區(qū)域確定為目標(biāo)設(shè)計(jì)空間；根據(jù)目標(biāo)三明治結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需求確定設(shè)計(jì)變量，并根據(jù)所述設(shè)計(jì)變量確定目標(biāo)函數(shù)；確定約束條件，并基于所述約束條件分別對各所述網(wǎng)格單元進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)的求解，得到各目標(biāo)解；分別對各所述目標(biāo)解進(jìn)行驗(yàn)證，確定最優(yōu)目標(biāo)解，并將與所述最優(yōu)目標(biāo)解對應(yīng)的各所述網(wǎng)格單元的密度分布確定為所述三明治結(jié)構(gòu)的夾芯層材料的密度分布，可以對泡沫夾芯三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)溥M(jìn)行優(yōu)化，提升了泡沫夾芯三明治結(jié)構(gòu)材料的抗沖擊性能。

19、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法，其特征在于，所述確定待優(yōu)化的目標(biāo)三明治結(jié)構(gòu)的幾何模型，并在所述幾何模型中將夾芯層材料的分布區(qū)域確定為目標(biāo)設(shè)計(jì)空間，包括；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法，其特征在于，所述根據(jù)目標(biāo)三明治結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需求確定設(shè)計(jì)變量，并根據(jù)所述設(shè)計(jì)變量確定目標(biāo)函數(shù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法，其特征在于，所述約束條件包括：體積約束、應(yīng)力約束或者位移約束；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法，其特征在于，所述分別對各所述目標(biāo)解進(jìn)行驗(yàn)證，確定最優(yōu)目標(biāo)解，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法，其特征在于，通過下述公式確定目標(biāo)解與夾芯層材料的彈性模量的關(guān)系：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法，其特征在于，在將與所述最優(yōu)目標(biāo)解對應(yīng)的各所述網(wǎng)格單元的密度分布確定為所述三明治結(jié)構(gòu)的夾芯層材料的密度分布之后，還包括：

8.一種三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。該方法包括：確定待優(yōu)化的目標(biāo)三明治結(jié)構(gòu)的幾何模型，并在幾何模型中將夾芯層的分布區(qū)域確定為目標(biāo)設(shè)計(jì)空間；根據(jù)目標(biāo)三明治結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需求確定設(shè)計(jì)變量，并根據(jù)設(shè)計(jì)變量確定目標(biāo)函數(shù)；確定約束條件，并基于約束條件分別對各網(wǎng)格單元進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)的求解，得到各目標(biāo)解；分別對各目標(biāo)解進(jìn)行驗(yàn)證，確定最優(yōu)目標(biāo)解，并將與最優(yōu)目標(biāo)解對應(yīng)的各網(wǎng)格單元的密度分布確定為三明治結(jié)構(gòu)的夾芯層材料的密度分布。本發(fā)明實(shí)施例的方案，可以對泡沫夾芯三明治結(jié)構(gòu)的拓?fù)溥M(jìn)行優(yōu)化，提升了泡沫夾芯三明治結(jié)構(gòu)材料的抗沖擊性能。

技術(shù)研發(fā)人員：鄒文斌,何鵬,魏斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州卡淶復(fù)合材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9