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龙图腾网获悉中国飞机强度研究所;西北工业大学申请的专利纤维增强复合材料多尺度变刚度一体化加筋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：CN121393691B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27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：202511947565.5，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权纤维增强复合材料多尺度变刚度一体化加筋优化设计方法是由樊俊铃;夏冬冬;张伟;焦婷;杨鹏飞;台智超;乔天宇;段尊义设计研发完成，并于2025-12-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本纤维增强复合材料多尺度变刚度一体化加筋优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种纤维增强复合材料多尺度变刚度一体化加筋优化设计方法，涉及纤维增强复合材料多尺度变刚度设计领域，本发明基于一阶剪切变形理论构建加筋复合板结构的参数化有限元模型，采用正态分布纤维优化插值格式表征变刚度纤维路径；以结构刚度最大化为目标，建立宏观拓扑与微观纤维铺角协同优化的数学模型；利用解析灵敏度分析与伴随法高效计算目标函数与约束条件对宏微观设计变量的梯度信息。本发明解决了现有技术缺乏对加筋结构的复合材料多尺度协同优化研究的问题，实现了纤维增强复合材料多尺度变刚度一体化加筋设计。

本发明授权纤维增强复合材料多尺度变刚度一体化加筋优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种纤维增强复合材料多尺度变刚度一体化加筋优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：对加筋复合板结构的设计域进行有限元网格划分，获得个设计单元； S2：初始化宏观拓扑优化设计变量、微观纤维铺设角度设计变量及优化算法参数； S3：根据正态分布纤维优化插值格式与微观纤维铺设角度设计变量，计算微观弹性本构矩阵； 所述根据正态分布纤维优化插值格式与微观纤维铺设角度设计变量，计算微观弹性本构矩阵，具体为： 将底层板与顶层板的第层第号单元第种备选纤维铺设角度的弹性本构矩阵表示为： 其中，为顶层板第层第号单元第种备选纤维铺设角度的弹性本构矩阵，为底层板第层第号单元第种备选纤维铺设角度的弹性本构矩阵，为坐标转换后的折减刚度矩阵，为坐标转换矩阵，为折减刚度矩阵，上标表示转置符号； 底层板与顶层板第层第号单元的弹性本构矩阵和分别表示为多个备选纤维铺设角度的弹性本构矩阵和累加和的形式： 其中，为底层板第层第号单元的弹性本构矩阵，为顶层板第层第号单元的弹性本构矩阵，为备选纤维铺设角度的总量，为底层备选纤维铺角人工权系数，为顶层备选纤维铺角人工权系数，为顶层板的宏观拓扑优化设计变量，为惩罚系数； 底层板与顶层板的第层第号单元的第种备选纤维铺设角度的弹性本构矩阵的权系数分别为： 其中，为底层板的微观纤维铺设角度设计变量，为顶层板的微观纤维铺设角度设计变量，为NDFO材料插值格式的惩罚参数； 为了保证离散纤维铺角人工权系数的物理意义，对其进行归一化处理，归一化后顶层板和底层板的备选纤维铺角人工权系数、分别表示为： 其中，表示顶层板备选纤维铺角人工权系数和，表示底层板备选纤维铺角人工权系数和； S4：根据微观弹性本构矩阵与宏观拓扑优化设计变量，计算单元弹性本构矩阵； S5：根据单元弹性本构矩阵，进行单元刚度计算，并根据单元刚度组集总体刚度； S6：计算目标函数及约束函数，并求解目标函数和约束函数对宏观拓扑优化设计变量及微观纤维铺设角度设计变量的灵敏度信息； S7：将当前的设计变量、目标函数、约束函数及灵敏度信息输入至优化求解器中进行优化求解，获得新的设计变量； S8：判断新的设计变量是否满足收敛标准，若不满足，则返回步骤S3，若满足，则终止迭代并输出最终的优化设计。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国飞机强度研究所;西北工业大学，其通讯地址为：710065 陕西省西安市雁塔区电子二路3号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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