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龙图腾网恭喜西北工业大学;西北工业大学深圳研究院申请的专利考虑应力约束的纤维增强复合材料多尺度变刚度优化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：CN119442811B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-29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：202510038067.2，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权考虑应力约束的纤维增强复合材料多尺度变刚度优化方法是由段尊义;金豪;鱼昌杰;朱继宏设计研发完成，并于2025-01-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本考虑应力约束的纤维增强复合材料多尺度变刚度优化方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑应力约束的纤维增强复合材料多尺度变刚度优化方法，涉及纤维增强复合材料多尺度变刚度优化设计领域，本发明采用正态分布纤维优化插值格式对纤维铺设角度进行插值，并将密度过滤应用到角度设计变量，实现了纤维增强复合材料多尺度变刚度优化设计，得到了具有连续纤维的优化设计结果；随后基于复合材料的Tsai‑Wu失效准则，采用P‑norm法对大规模单元应力约束函数进行凝聚，推导应力约束函数对设计变量的显式灵敏度公式，实现了考虑应力约束的纤维增强复合材料多尺度变刚度优化设计。本发明解决了现有方法优化求解困难的问题。

本发明授权考虑应力约束的纤维增强复合材料多尺度变刚度优化方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑应力约束的纤维增强复合材料多尺度变刚度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：确定优化问题，包括待优化结构的设计域、结构的约束及载荷工况；S2：基于优化问题进行有限元建模，并初始化各参数；S3：基于初始化后的各参数进行有限元分析，包括计算结构整体位移向量、单元应力和Tsai-Wu失效因子；S4：基于有限元分析结果计算目标函数和约束函数，包括计算结构的整体柔顺度、体积和P-norm法凝聚后的Tsai-Wu失效因子；S5：基于目标函数和约束函数进行灵敏度分析，包括计算目标函数对拓扑设计变量和角度设计变量的灵敏度信息，以及约束函数对拓扑设计变量和角度设计变量的灵敏度信息；S6：将当前的拓扑设计变量、角度设计变量、目标函数、约束函数和灵敏度信息输入到MMA优化求解器中进行优化求解，获得新的设计变量；S7：重复上述步骤S3-S6，直到新的设计变量达到收敛标准或最大迭代次数，输出优化设计结果和Tsai-Wu失效因子云图，完成考虑应力约束的纤维增强复合材料多尺度变刚度优化；所述S3中包括：S31：根据一阶剪切变形梁理论，获得单元的刚度矩阵，并进行刚度矩阵组集，获得复合材料层合板的整体刚度矩阵，通过求解平衡方程获得结构整体位移向量；所述S31中第号单元的刚度矩阵为： 其中，为第号单元刚度矩阵的面内部分，和为第号单元刚度矩阵的面内和弯曲耦合部分，为第号单元刚度矩阵的弯曲部分，为第号单元刚度矩阵的剪切部分； 其中，为考虑的层合板层数，为有限单元的面积，为第号单元面内应变-位移矩阵，为第号单元弯曲应变-位移矩阵，为第号单元剪切应变-位移矩阵，为用SIMP法插值第号单元第层平面弹性张量的结果，为用SIMP法插值第号单元第层剪切弹性张量的结果，为层合板第层顶部的坐标，为层合板第层底部的坐标，上标为转置符号；进行刚度矩阵组集，获得复合材料层合板的整体刚度矩阵： 其中，为单元刚度矩阵的编号，为单元刚度矩阵的总数；通过求解平衡方程获得结构整体位移向量： 其中，为结构载荷向量。

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