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龍圖騰網獲悉上海交通大學申請的專利一種熱穩定承載的支架結構拓撲優化方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119203686B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-05發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202411364905.7，技術領域涉及：G06F30/23；該發明授權一種熱穩定承載的支架結構拓撲優化方法是由周明東;毛弘江;黃曉禹設計研發完成，并于2024-09-27向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種熱穩定承載的支架結構拓撲優化方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種熱穩定承載的支架結構拓撲優化方法，涉及結構優化領域，包括以下步驟：定義設計域和非設計域，并完成初始化設置；基于密度過濾函數和投影函數，將設計變量轉化為物理變量；建立彈性系數和導熱系數的插值模型；根據有限元網格模型，構建和組裝傳熱矩陣和剛度矩陣；執行傳熱學仿真得到單元的等效熱載荷；執行靜力學仿真，計算設計響應；計算設計響應對設計變量的靈敏度；建立優化模型，基于移動漸近線算法求解優化模型，并更新設計變量；對優化結果進行后處理，生成表面光滑的支架結構。本發明針對環境熱波動下的熱力耦合優化問題，獲得了高比剛度和抗熱變形的承載結構，解決了傳統方法在大環境波動下剛度低、易失效的難題。

本發明授權一種熱穩定承載的支架結構拓撲優化方法在權利要求書中公布了：1.一種熱穩定承載的支架結構拓撲優化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： S101：定義設計域和非設計域，并完成初始化設置； S103：基于密度過濾函數和投影函數，將設計變量轉化為物理變量； S105：建立所述支架結構的彈性系數和導熱系數的插值模型； S107：根據構建的有限元網格模型，構建和組裝系統的傳熱矩陣和剛度矩陣； S109：執行傳熱學仿真計算，根據溫度場得到單元的等效熱載荷； S111：執行靜力學仿真計算，計算所述支架結構的設計響應； S113：計算所述設計響應對所述設計變量的靈敏度； S115：建立優化模型，基于移動漸近線算法求解所述優化模型，并更新所述設計變量； S117：對優化結果進行后處理，生成表面光滑的所述支架結構； 其中， 在所述步驟S111中，所述支架結構的設計響應包括高溫和低溫兩種情況下的所述支架結構的熱柔度、最大位移和結構體積分數， 所述熱柔度為： 所述最大位移為： 所述結構體積分數為： 其中，為位移場，為剛度矩陣，為懲罰系數，表示單元的物理變量； 所述步驟S113包括如下子步驟： S1131：計算所述熱柔度對物理變量場的靈敏度： S1132：計算所述位移場對所述物理變量場的靈敏度： S1133：結合鏈式法則得到所述設計響應相對所述設計變量的靈敏度： 所述熱柔度對所述設計變量的靈敏度為： 所述位移場對所述設計變量的靈敏度為： 其中，為伴隨向量，通過以下公式求得： 所述等效熱載荷對所述物理變量場的偏導數為： 其中，C為熱柔度，為設計變量，為單元的物理變量場，為單元的物理變量場； 在所述步驟S115中，所述優化模型如下： 其中，為權重系數，為體積約束上限，為位移約束上限，為溫度場最低溫度時的熱柔度，為溫度場最高溫度時的熱柔度。

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