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龙图腾网恭喜北京理工大学申请的专利一种薄壁非均匀填充结构热力耦合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：CN119180177B 。

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：202411352565.6，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种薄壁非均匀填充结构热力耦合拓扑优化方法是由白影春;王涛;郜佳雨;季炜;何洪文设计研发完成，并于2024-09-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种薄壁非均匀填充结构热力耦合拓扑优化方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种薄壁非均匀填充结构热力耦合拓扑优化方法，步骤1：根据设计要求建立有限元模型，并确定非设计域和设计域；步骤2：初始化设计变量，然后再通过一步滤波得到局部体积分数聚合场，步骤3：描述材料在设计域内的分布；步骤4：进行热力耦合有限元计算，求解结构位移场U；步骤5：计进行对应的灵敏度分析；步骤6：将灵敏度提交移动渐近线算法求解器更新整体拓扑场、点阵密度场；步骤7：检验是否满足迭代停止条件。本发明实现了面向热弹性问题的动力电池模组支架结构轻量化设计；具有薄壁非均匀填充结构特征的动力电池模组支架，在提高了结构刚度的同时表现出良好的散热性能。

本发明授权一种薄壁非均匀填充结构热力耦合拓扑优化方法在权利要求书中公布了：1.一种薄壁非均匀填充结构热力耦合拓扑优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据设计要求建立有限元模型，并确定非设计域和设计域，选取整体拓扑场μ、点阵密度场v为设计变量，建立以结构柔度为目标、质量分数为约束的优化模型，初始化包括有限元离散化、定义机械场和温度场有限元计算相关参数、PDE滤波矩阵预处理和迭代相关参数初始化；步骤2：初始化设计变量μ，通过两步滤波算法得到密度场和归一化空间梯度范数τ；初始化设计变量v，进行一步滤波和投影得到非均匀填充密度场ψ，然后再通过一步滤波得到局部体积分数聚合场步骤3：通过将密度场空间梯度范数τ和局部体积分数聚合场代入材料插值函数计算得到弹性模量E、导热系数κ、热应力系数fβ以及质量密度ρ用以描述材料在设计域内的分布；步骤4：组装整体热传导矩阵Kth和整体刚度矩阵K，进行热力耦合有限元计算，求解结构位移场U；步骤5：计算结构柔度、全局质量分数、局部体积约束和节点温度约束值，进行对应的灵敏度分析；步骤6：根据优化问题数学模型确定目标函数和约束条件，将灵敏度提交移动渐近线算法求解器更新整体拓扑场μ、点阵密度场v；步骤7：检验是否满足迭代停止条件：设计变量的最大变化小于0.01，若满足则输出结果；否则返回步骤2依次重复上述步骤；在步骤1中，所述优化模型可以表述为： s.t.KthT＝QKU＝Fm+Fth lvcν≤0gmcμ,ν＝Mμ,vM*-1≤00≤μe≤1,0≤νe≤1式中，s.t.表示约束条件，UT中T表示矩阵的转置，c为柔度，μ为单元相对密度μe组成的向量，ν为单元相对密度νe组成的向量，K为结构整体刚度矩阵，Kth为结构整体热传导矩阵，U和T分别为节点位移向量和节点温度向量，Q为节点热载荷向量，Fm和Fth分别为节点机械载荷向量和等效节点热载荷向量，ti是第i个节点的温度值，是第i个节点的温度约束值，lvc为非均匀填充区域的局部体积约束，gmc是全局质量约束。

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