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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种高超声速飞行器机翼的热输运和承载结构联合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：CN116108560B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-16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：202211664191.2，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种高超声速飞行器机翼的热输运和承载结构联合设计方法是由苟建军;赵航;龚春林;王健磊;吴蔚楠;卜学雨;贾书榛设计研发完成，并于2022-12-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高超声速飞行器机翼的热输运和承载结构联合设计方法在说明书摘要公布了：本发明提出一种高超声速飞行器机翼的热输运和承载结构联合设计方法，基于热‑力耦合条件下进行的高超声速飞行器承载结构拓扑优化设计以及基于高导热材料的机翼热输运路径拓扑设计分别在承载和热输运结构上提供不同的参考方案，并将两种方案进行联合设计，得到了承载热输运结构联合设计方案。本发明较单一的承载结构和热输运结构具有更高的可实施可能性，承载热输运能力以及更低的质量成本，为高超声速飞行器的结构设计提供了一份更具有实际意义的参考。

本发明授权一种高超声速飞行器机翼的热输运和承载结构联合设计方法在权利要求书中公布了：1.一种高超声速飞行器机翼的热输运和承载结构联合设计方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤1：基于气动力作用下的机翼承载结构拓扑优化设计： 针对机翼承载结构，首先采用CFD方法计算获得机翼表面在不同攻角、马赫数条件下的气动力分布，并且根据机翼几何构型确定优化设计空间；然后在极限气动载荷条件下进行拓扑优化，其中以体积分数作为设计变量，结合位移约束和刚度约束，构建创建单元相对密度连续变化的拓扑优化模型，优化求解后得到仅考虑气动力载荷条件下的拓扑优化传力路径； 步骤2：基于高导热材料的机翼热输运路径拓扑设计： 针对机翼承载结构，首先通过机翼气动热计算得到严苛工况下机翼表面热流密度；然后以机翼几何平均温度为优化目标，基于热输运路径拓扑优化模型进行多冷源、不同材料体积分数约束的拓扑优化，得到较好的热输运路径；其中热输运路径拓扑优化模型中，根据机翼几何构型、采用的高导热材料属性以及根据机翼表面热流密度、端面冷源和温度边界确定的多物理场构建了机翼有限元模型；接着采用基于变密度法的拓扑优化设计方案开展表面非均布热流密度工况下三维机翼热输运路径的拓扑设计，优化过程中考虑热输运路径的清晰程度，结合每次优化结果调节冷端个数以及位置，从而得到最优的机翼热输运路径分布； 步骤3：机翼承载热输运结构联合设计： 首先以步骤1得到的拓扑优化传力路径和第二步得到的机翼热输运路径为基础，对传力路径和热输运路径开展相似性分析；如果不满足相似度要求，则返回步骤2调整材料的热传导系数；如果满足相似度要求，则对拓扑优化传力路径和机翼热输运路径采用图像处理中的图形骨架提取方法，对路径结果进行骨架提取，读取传力、传热路径，并设计带有分支导热路径的承载热输运结构，完成机翼三维物理模型重构及后处理； 基于带有分支导热路径的承载热输运结构，以机翼整体结构质量最小为目标函数，以机翼承载梁截面尺寸参数和蒙皮及翼肋厚度为设计变量，并设定强度约束和刚度约束条件，构建尺寸优化模型，通过优化求解，得到最终的机翼承载热输运结构轻质化设计方案。

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