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龍圖騰網獲悉華東交通大學申請的專利一種考慮尺度效應的熱驅動微納柔順機構拓撲優化方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120354689B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510864674.4，技術領域涉及：G06F30/23；該發明授權一種考慮尺度效應的熱驅動微納柔順機構拓撲優化方法是由占金青;伍光晗;劉敏;王華;王瑞洲設計研發完成，并于2025-06-26向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種考慮尺度效應的熱驅動微納柔順機構拓撲優化方法在說明書摘要公布了：本發明提供一種考慮尺度效應的熱驅動微納柔順機構拓撲優化方法，方法包括定義熱驅動微納柔順機構的設計條件，以及設置材料屬性指標；建立熱驅動微納柔順機構有限元分析模型；獲得結構位移響應；建立熱驅動微納柔順機構拓撲優化模型；計算優化目標函數以及約束的靈敏度信息；對靈敏度信息進行光滑處理；采用移動漸進優化算法求解熱驅動微納柔順機構的優化問題，并判斷移動漸進算法收斂條件是否滿足，如果滿足，則輸出最優的考慮尺度效應的熱驅動微納柔順機構的拓撲構型。本發明利用拓撲優化獲得的熱驅動微納柔順機構具有明顯的尺度效應，隨著特征長度相關的尺度參數增大，熱驅動微納柔順機構拓撲構型發生變化，表明尺度效應變得更加顯著。

本發明授權一種考慮尺度效應的熱驅動微納柔順機構拓撲優化方法在權利要求書中公布了：1.一種考慮尺度效應的熱驅動微納柔順機構拓撲優化方法，其特征在于，所述方法包括： 定義熱驅動微納柔順機構的設計條件，并設置所述熱驅動微納柔順機構的各項材料屬性指標； 基于修正偶應力以及引入非經典等效應力以建立所述熱驅動微納柔順機構的有限元分析模型； 基于懲罰模型表示所述設計條件與所述材料屬性指標的關系，根據所述關系推導出等效節點熱載荷表達式，并進一步求解熱固耦合有限元平衡方程，以獲得所述熱驅動微納柔順機構的結構位移響應； 以所述熱驅動微納柔順機構的輸出位移最大化為目標函數，并以所述熱驅動微納柔順機構的體積為約束，建立熱驅動微納柔順機構拓撲優化的數學模型，其中，所述熱驅動微納柔順機構拓撲優化的數學模型的表達式為： ； 式中，表示機構輸出位移，表示常量，其中，，表示單元數量，表示第個單元的設計變量單元密度，、、分別表示位移向量一、位移向量二、位移向量三，表示設計域的整體剛度矩陣，表示等效節點熱載荷向量，表示第個單元彈性模量與實體材料彈性模量之間的關系函數，表示某時刻與初始時刻的溫差，表示材料的線膨脹系數，表示彈性模量，表示材料泊松比，上角標表示轉置符號，是將元素剛度矩陣轉換為全局剛度矩陣的變換矩陣，為設計域，為經典力學的應變-位移矩陣，為偶應力理論的應變-位移矩陣，為經典理論單元彈性矩陣，為偶應力理論單元彈性矩陣，為約束函數，為單元體積，為機構初始體積，為機構體積約束，表示單元設計域； 根據所述熱驅動微納柔順機構拓撲優化的數學模型計算所述熱驅動微納柔順機構的優化目標函數的輸出端位移以及約束體積的靈敏度信息； 采用靈敏度過濾技術修正所述優化目標函數以及所述靈敏度信息，并利用Heaviside映射函數對所述靈敏度信息進行光滑處理； 采用移動漸近優化算法求解所述熱驅動微納柔順機構的優化問題，并判斷所述移動漸近優化算法收斂條件是否滿足，若是，則輸出最優的熱驅動微納柔順機構拓撲構型。

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