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龙图腾网获悉常州大学申请的专利一种基于三维插值的实体模型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：CN115344900B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-08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：202211004132.2，技术领域涉及：G06F30/10；该发明授权一种基于三维插值的实体模型优化设计方法是由坎标;龚柯健;张凯威;周士鼎设计研发完成，并于2022-08-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于三维插值的实体模型优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及计算机辅助工程技术领域，公开了一种基于三维插值的实体模型优化设计方法，通过建立设计域的杆单元模型，利用有限元原理计算杆的应力应变，在许用应力、最大柔度约束条件范围内通过迭代计算逐步去除较低应力的杆单元，获得优化的杆单元模型，再根据名义密度三维插值函数转化为以小立方体为基本单元的优化模型，能够有效减小优化计算规模，减小计算机资源占用率，提高优化速率。

本发明授权一种基于三维插值的实体模型优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于三维插值的实体模型优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1：根据实体模型的使用要求确定设计域形状和尺寸，采用立方晶胞紧密贴合且无重叠的排布方式布满整个设计域作为初始的有限元模型，所述立方晶胞为八个节点和立方晶胞上8个节点两两相连得到的28根线弹性杆构造得到； 步骤S2：确定初始的有限元模型与实体模型相对应的位移约束区域，将区域内的节点设置为与实体模型相同的位移约束；确定初始的有限元模型与实体模型相对应的载荷区域，将实体模型的载荷值平均分配到初始的有限元模型对应区域内的所有节点上，载荷方向与实体模型载荷方向相同； 步骤S3：确立优化设计的设计目标、目标函数、约束条件和设计变量； 步骤S4：在初始的有限元模型基础上进行迭代，获得迭代模型，进而优化得到最终的有限元模型； 步骤S5：对最终的有限元模型的每个立方晶胞进行统计，得到每个立方晶胞的八个节点处的名义密度； 步骤S6：根据步骤S5中获取的每个立方晶胞八个节点处的名义密度对立方晶胞进行三维插值，得到立方晶胞内每一点处的名义密度； 步骤S7：将每一个立方晶胞按照n×n×n划分为n3个小立方体，n为大于或等于1的整数；根据所述步骤S6中得到的立方晶胞内每一点处的名义密度，得到每一个小立方体的平均名义密度，将每一个小立方体的平均名义密度与预设的平均名义密度最低阈值ρ*的大小进行比较并保留或去除该小立方体的操作，最终得到优化后的实体模型； 所述步骤S6的具体步骤为： 步骤S61：构造三维插值的基本函数形式为ρx,y,z＝ax+bcy+dez+f，根据八个节点处的名义密度求解下述超定方程组： 其中，a、b、c、d、e、f为系数，采用最小二乘法求出超定方程组的最小二乘解，即六个系数； 步骤S62：根据等式ρx,y,z＝ax+bcy+dez+f确定单个立方晶胞的名义密度三维插值函数，从而计算出单个立方晶胞内每一点处的名义密度； 步骤S63：依次对每一个立方晶胞进行所述步骤S61和S62的操作。

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