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龙图腾网恭喜湖南大学申请的专利一种周期性微结构及其优化设计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：CN119720433B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13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：202510223557.X，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种周期性微结构及其优化设计方法是由任毅如;孟子皓;黎理知;邓亚斌;金其多;杨宏源;李垒设计研发完成，并于2025-02-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种周期性微结构及其优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种周期性微结构及其优化设计方法，属于航空航天结构设计技术领域。本发明采用线性材料插值模型进行微结构的拓扑优化，避免了传统拓扑优化方法中高惩罚因子带来的收敛困难和局部最优问题，从而大幅提升了算法的收敛性与全局寻优能力；基于能量的均匀化方法为微结构的等效宏观性能预测提供了快速且高精度的计算支持，并结合周期性边界条件实现了宏微观尺度优异的连接性；通过浮动投影技术施加隐式01约束函数，使优化结果呈现出明确的二元特性，能够准确的进行后处理，使边界清晰且具备直接用于增材制造的特性，大幅提升了从设计到制造的可行性与效率。

本发明授权一种周期性微结构及其优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种周期性微结构的优化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，创建非均匀微结构的初始设计域，将初始设计域划分为多个单元，根据工程应用的需要选择优化所需的约束函数以及目标函数；步骤S2，通过基于能量的均匀化方法进行有限元分析，计算周期性微结构的等效弹性矩阵；步骤S3，基于线性插值模型为每个单元施加没有材料惩罚的线性材料，计算约束函数以及目标函数对设计变量的灵敏度；步骤S4，根据目标函数和约束函数的灵敏度更新设计变量，并通过浮动投影的方式对设计变量施加隐式01约束函数；步骤S5，判断是否满足收敛条件，若是，则执行步骤S6；反之，则返回步骤S2；步骤S6，对结构进行后处理设计，依据设计变量分布结合水平集函数获得显式的结构边界；步骤S7，利用基于能量的均匀化方法，求解光滑后结构的目标函数，计算后处理设计在目标函数上产生的相对误差，判断相对误差是否小于1%，若是，则结束优化并进行周期阵列，完成设计过程，若否，则使用更严格的01约束函数并返回步骤S2；目标函数表示为： ；式中，表示目标函数；表示设计变量；表示权重因子，取值范围为0-1，其值越大代表在目标函数中占比越高；表示宏观等效弹性张量；i、j、k、l表示笛卡尔坐标系中的方向，当微结构为二维结构时，i、j、k、l的取值为1，2，分别对应x、y方向；当微结构为三维结构时，i、j、k、l的取值为1，2，3，分别对应x、y、z方向；优化目标选择为最大化体积模量或最大化剪切模量；约束函数选择为体积约束函数；微结构为二维结构时：最大化体积模量的目标函数表示为： ；最大化剪切模量的目标函数表示为：；微结构为三维结构时：最大化体积模量的目标函数表示为： ；最大化剪切模量的目标函数表示为： 。

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