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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利梯度TPMS点阵结构的热弹性耦合多目标拓扑优化设计方法和系统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：CN121031229B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17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：202511558658.9，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权梯度TPMS点阵结构的热弹性耦合多目标拓扑优化设计方法和系统是由王亚光;亢战;刘勇;周愿愿设计研发完成，并于2025-10-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本梯度TPMS点阵结构的热弹性耦合多目标拓扑优化设计方法和系统在说明书摘要公布了：本发明提出一种梯度TPMS点阵结构的热弹性耦合多目标拓扑优化设计方法和系统，该方法和系统首先建立了TPMS点阵单胞的等效性能预测模型，并在此基础上构建了一种多目标拓扑优化模型，适用于需综合考虑热管理与机械承载能力的梯度TPMS点阵结构设计问题。该方法考虑了一种四角固支立方体计算模型，通过优化得到一种性能优越、材料分布合理的梯度TPMS点阵结构设计，大幅度提升了结构的承载与传热性能。

本发明授权梯度TPMS点阵结构的热弹性耦合多目标拓扑优化设计方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种梯度TPMS点阵结构的热弹性耦合多目标拓扑优化设计方法，其特征在于，包括步骤： S1，基于多个TPMS曲面的数学表达式，调整所述数学表达式中的偏置量C，构建厚度随位置变化的梯度TPMS单胞数据集； S2，基于获得的梯度TPMS单胞数据集，计算不同偏置量C对应的TPMS单胞体积，进而算出单胞体积分数，并采用蒙特卡洛法拟合所述单胞体积分数与偏置量C的关系，构建TPMS单胞的体积分数拟合模型，并建立梯度TPMS单胞几何参数‑体积分数数据集，所述数据集包括不同体积分数的TPMS点阵单胞； S3，针对不同体积分数的TPMS点阵单胞，基于渐进均匀化方法计算等效性能参数，并采用多项式拟合体积分数与各所述等效性能参数之间的关系，构建所述梯度TPMS点阵结构的等效性能预测模型； S4，根据设计需求设定结构的优化设计域并划分网格，每个网格单元均填充一个TPMS单胞，并根据所述等效性能预测模型，定义设计变量为各网格单元填充的TPMS单胞体积分数的集合； S5，对设计变量进行密度过滤，得到各网格单元的物理密度； S6，根据所述物理密度以及设计需求，考虑承载与传热相关的优化目标、考虑约束，并建立考虑承载与传热性能的热弹性耦合多目标拓扑优化模型； S7，根据所述优化模型，对其目标函数和约束函数进行灵敏度推导，得到所述目标函数的灵敏度信息和所述约束函数的灵敏度信息； S8，根据所述目标函数的灵敏度信息和所述约束函数的灵敏度信息，使用梯度优化算法对设计变量进行迭代更新； S9，根据所述迭代更新的循环步数判断是否收敛，若收敛则退出循环，得到所述梯度TPMS点阵结构的体积分数分布； S10，根据所述体积分数分布和构建的TPMS单胞体积分数拟合模型，将对应几何尺寸的TPMS单胞填充至相应网格单元，并使用控制点法实现梯度TPMS结构的几何光滑连接，获得梯度TPMS点阵结构的设计。

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