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龙图腾网恭喜大连理工大学申请的专利一种考虑梁截面类型选择与放置转角的刚架结构移动基结构拓扑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：CN119577992B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16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：202411686824.9，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种考虑梁截面类型选择与放置转角的刚架结构移动基结构拓扑优化方法是由郭旭;杜宗亮;王聪磊;刘畅;张维声设计研发完成，并于2024-11-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑梁截面类型选择与放置转角的刚架结构移动基结构拓扑优化方法在说明书摘要公布了：本发明属于刚架结构布局技术领域，具体涉及一种考虑梁截面类型选择与放置转角的刚架结构移动基结构拓扑优化方法，包括可动节点的刚架结构优化和设计变量更新后刚架布局的形成方法；所述可动节点的刚架结构优化通过计算目标函数对节点位置设计变量的灵敏度，用于框架结构布局的优化迭代；所述可动节点的刚架结构优化采用框架结构的节点位置、梁单元截面面积、梁主方向放置转角以及梁的截面类型作为优化的设计变量，且梁的主方向自身会随节点位置发生改变。本发明能够通过计算目标函数对各设计变量的灵敏度并使用移动渐近线优化算法进行迭代，最终找出框架结构的最优布局并允许多种截面类型梁在该布局设计中同时存在。

本发明授权一种考虑梁截面类型选择与放置转角的刚架结构移动基结构拓扑优化方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑梁截面类型选择与放置转角的刚架结构移动基结构拓扑优化方法，其特征在于：包括可动节点的刚架结构优化和设计变量更新后刚架布局的形成方法；所述可动节点的刚架结构优化通过计算目标函数对节点位置设计变量的灵敏度，用于框架结构布局的优化迭代；所述可动节点的刚架结构优化采用框架结构的节点位置、梁单元截面面积、梁主方向放置转角以及梁的截面类型作为优化的设计变量，且梁的主方向自身会随节点位置发生改变；所述刚架结构优化系统中，可动节点总数为，可设计的梁截面数量为，则为节点坐标设计变量；为梁的截面面积设计变量，其中；为梁的主方向转角设计变量，其中；为梁的截面类型权重设计变量，其中；使用一个人工的混合插值假设用于梁的多截面类型设计： 其中，是梁单元的刚度张量，是单元的截面面积，与为两种截面类型对应的刚度张量在单元刚度张量中的占比；所述优化的设计变量为，优化目标为最小化柔顺度C，优化列式为： 其中，分别表示节点载荷向量、节点位移向量和刚架结构全局刚度矩阵，是刚架布局中梁体积的总和，表示在狄利克雷边界上的位移边界条件，为设计变量的设计空间；所述刚架结构的梁体积的总和柔顺度分别为： 其中，为载荷向量的转置，是单元的位移向量，是单元两端节点的坐标向量，为梁单元长度，式（4）中单元的应变能可以表示为： 其中，表示经过全局坐标转换的单元刚度矩阵，其与该单元两端的节点坐标、梁单元截面面积、梁主方向转角以及截面类型占比相关；对于节点数量为、梁单元数量为的刚架结构，每个节点有多个坐标值，每个梁单元有一个截面面积变量、主方向转角变量和截面类型占比变量，二维中梁主方向无法进行旋转，设计变量的数量为2M+2N；在三维问题中，设计变量数量变为3M+3N；设计变量更新后刚架布局的形成方法采用以下内容：梁单元指向向量由左右节点与确定，梁单元三个主方向中的另外两个和则无法通过两端节点位置确定，通过将初始设计的对应主方向进行旋转，得到垂直方向的两个主方向；给定初始布局设计中的一个梁单元，以及一侧节点移动后的梁单元，将该梁单元的位置变化看作是向量绕轴进行了角度为的旋转，将与梁单元相同的旋转规则作用于和得到节点位置移动后产生的两个主方向和。

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