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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种叶轮机械叶栅气弹稳定性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：CN115438437B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10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：202211063005.X，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种叶轮机械叶栅气弹稳定性拓扑优化方法是由王博;王雁;徐胜利;周演;周才华;杨金广设计研发完成，并于2022-08-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种叶轮机械叶栅气弹稳定性拓扑优化方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种叶轮机械叶栅气弹稳定性拓扑优化方法，包括步骤一：给定叶栅中的叶片安装角θ，叶片间距s，来流速度U∞；步骤二：计算叶片单位叶高质量m、绕弹性轴的质量静矩Sα和质量惯性矩Iα，得到质量阵步骤三：将叶片二维截面的密度场ρ映射到三维实体叶片的模型上；步骤四：建立一个针对相位角的循环对于每一次循环：通过迭代法计算当前相位角对应的无量纲气动力系数CFqη,CFαη和力矩系数CMqη,CMαη，得到气动矩阵和步骤五：求解目标函数和约束函数及其灵敏度；步骤六：得到更新的密度场ρk。该发明的技术效果为通过优化叶轮机械叶栅中弯扭耦合空心叶片空心区域的材料布置，使得叶栅在轻量化设计的同时可以保持气弹稳定状态。

本发明授权一种叶轮机械叶栅气弹稳定性拓扑优化方法在权利要求书中公布了：1.一种叶轮机械叶栅气弹稳定性拓扑优化方法，其特征在于：具体包括以下步骤： 步骤一：给定叶栅中的叶片安装角，叶片间距，来流速度，以及叶片截面设计域中的初始密度场； 步骤二：根据设计域密度场计算叶片单位叶高质量、绕弹性轴的质量静矩和质量惯性矩，得到质量阵； 步骤三：将叶片二维截面的密度场映射到三维实体叶片的模型上；基于当前密度场，计算叶片的弯曲频率和扭转频率，得到刚度阵； 步骤四：建立一个针对相位角的循环，其中N为叶轮机械叶栅中的叶片个数，对于每一次循环： 通过迭代法计算当前相位角对应的无量纲气动系数力，和力矩系数，，得到气动矩阵和，具体为： ； 基于上述步骤中求得的质量阵，刚度阵和气动阵，，求解式特征值方程，得到当前相位角下叶栅的特征值，其是第节径下第阶模态的特征值，当特征值实部大于0时，叶栅处于气弹失稳状态，是特征值虚部，表示叶片的振动频率； 步骤五：基于叶栅在关心节径处的特征值，求解目标函数和约束函数及其灵敏度； 步骤六：采用移动渐近线法MMA求解优化问题，得到更新的密度场； 如果满足收敛条件，优化结束;否则，令并返回步骤二。

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