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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利一种考虑几何非线性的参数化水平集多孔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：CN119692131B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12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：202411940357.8，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种考虑几何非线性的参数化水平集多孔结构拓扑优化方法是由高杰;杨震;高亮;方雄兵;罗威设计研发完成，并于2024-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑几何非线性的参数化水平集多孔结构拓扑优化方法在说明书摘要公布了：本申请属于结构优化技术领域，具体公开了一种考虑几何非线性的参数化水平集多孔结构拓扑优化方法，包括：构建水平集函数以隐式描述结构边界，采用紧支径向基函数样条插值得到参数化水平集函数；建立几何非线性拓扑优化的平衡方程，通过几何非线性有限元分析，以求解在大变形条件下的结构响应；通过局部约束域和p范数函数近似和简化局部体积约束；建立基于几何非线性多孔填充刚度最大化的拓扑优化模型；通过伴随法进行灵敏度分析，计算拓扑优化模型的目标函数对展开系数的偏导数，以确定几何非线性多孔填充刚度最大化中每个有限单元的优化方向；进行迭代优化，得到优化拓扑结构。通过本申请，可实现在几何非线性条件下的多孔填充拓扑优化。

本发明授权一种考虑几何非线性的参数化水平集多孔结构拓扑优化方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑几何非线性的参数化水平集多孔结构拓扑优化方法，其特征在于，包括： 构建水平集函数以隐式描述结构边界，采用紧支径向基函数样条插值得到参数化水平集函数； 建立几何非线性拓扑优化的平衡方程，通过几何非线性有限元分析，以求解在大变形条件下的结构响应； 利用改进的Heaviside函数表示每个有限元的体积分数，并通过局部约束域和p范数函数近似和简化局部体积约束； 建立基于几何非线性多孔填充刚度最大化的拓扑优化模型，以最小化结构柔度； 通过伴随法进行灵敏度分析，计算拓扑优化模型的目标函数对展开系数的偏导数，以确定几何非线性多孔填充刚度最大化问题中每个有限单元的优化方向； 通过移动渐近线法更新水平集离散值，将更新后的水平集离散值带入目标函数再次进行有限元分析，不断迭代直至满足收敛条件，直至获得最终的拓扑优化结构； 其中，Heaviside函数如下公式所示： 式中，为各有限元的区域，为表示材料存在于水平集函数任意点处的Heaviside函数： 。

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