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龙图腾网获悉上海交通大学申请的专利一种热稳定承载的支架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：CN119203686B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05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：202411364905.7，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种热稳定承载的支架结构拓扑优化方法是由周明东;毛弘江;黄晓禹设计研发完成，并于2024-09-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种热稳定承载的支架结构拓扑优化方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种热稳定承载的支架结构拓扑优化方法，涉及结构优化领域，包括以下步骤：定义设计域和非设计域，并完成初始化设置；基于密度过滤函数和投影函数，将设计变量转化为物理变量；建立弹性系数和导热系数的插值模型；根据有限元网格模型，构建和组装传热矩阵和刚度矩阵；执行传热学仿真得到单元的等效热载荷；执行静力学仿真，计算设计响应；计算设计响应对设计变量的灵敏度；建立优化模型，基于移动渐近线算法求解优化模型，并更新设计变量；对优化结果进行后处理，生成表面光滑的支架结构。本发明针对环境热波动下的热力耦合优化问题，获得了高比刚度和抗热变形的承载结构，解决了传统方法在大环境波动下刚度低、易失效的难题。

本发明授权一种热稳定承载的支架结构拓扑优化方法在权利要求书中公布了：1.一种热稳定承载的支架结构拓扑优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： S101：定义设计域和非设计域，并完成初始化设置； S103：基于密度过滤函数和投影函数，将设计变量转化为物理变量； S105：建立所述支架结构的弹性系数和导热系数的插值模型； S107：根据构建的有限元网格模型，构建和组装系统的传热矩阵和刚度矩阵； S109：执行传热学仿真计算，根据温度场得到单元的等效热载荷； S111：执行静力学仿真计算，计算所述支架结构的设计响应； S113：计算所述设计响应对所述设计变量的灵敏度； S115：建立优化模型，基于移动渐近线算法求解所述优化模型，并更新所述设计变量； S117：对优化结果进行后处理，生成表面光滑的所述支架结构； 其中， 在所述步骤S111中，所述支架结构的设计响应包括高温和低温两种情况下的所述支架结构的热柔度、最大位移和结构体积分数， 所述热柔度为： 所述最大位移为： 所述结构体积分数为： 其中，为位移场，为刚度矩阵，为惩罚系数，表示单元的物理变量； 所述步骤S113包括如下子步骤： S1131：计算所述热柔度对物理变量场的灵敏度： S1132：计算所述位移场对所述物理变量场的灵敏度： S1133：结合链式法则得到所述设计响应相对所述设计变量的灵敏度： 所述热柔度对所述设计变量的灵敏度为： 所述位移场对所述设计变量的灵敏度为： 其中，为伴随向量，通过以下公式求得： 所述等效热载荷对所述物理变量场的偏导数为： 其中，C为热柔度，为设计变量，为单元的物理变量场，为单元的物理变量场； 在所述步骤S115中，所述优化模型如下： 其中，为权重系数，为体积约束上限，为位移约束上限，为温度场最低温度时的热柔度，为温度场最高温度时的热柔度。

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