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龙图腾网获悉上海交通大学申请的专利一种控制金属增材制造热应力的支撑结构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：CN116227084B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11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：202310282050.2，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种控制金属增材制造热应力的支撑结构优化设计方法是由周明东;刘义畅;王辰;黄晓禹设计研发完成，并于2023-03-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种控制金属增材制造热应力的支撑结构优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种控制金属增材制造热应力的支撑结构优化设计方法，涉及金属增材制造领域，包括以下步骤：定义设计域和非设计域；初始化设计变量；通过密度过滤和投影将设计变量转换为物理变量；建立物理变量与整体结构刚度的插值模型；对整体结构的增材制造逐层加工过程进行有限元仿真获得整体结构的热变形；计算结构最大热应力σpn、支撑结构体积分数V、悬挂角度约束响应G；计算灵敏度；更新设计变量求解优化模型；判断是否收敛；优化结果后处理。本发明所提方法设计得到的结构，能够保证整体结构增材制造完成状态下热应力可控，避免出现因结构热应力过大导致的开裂、分层问题。

本发明授权一种控制金属增材制造热应力的支撑结构优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种控制金属增材制造热应力的支撑结构优化设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤1、将包围给定本体结构的区域用有限单元离散，定义本体结构所在区域为非设计域，定义其余区域为支撑结构的设计域； 步骤2、初始化间接表示结构有无的设计变量，其中n为单元总数； 步骤3、基于密度过滤函数和投影函数，将间接表示结构有无的设计变量转换为直接表示某单元有无结构的物理变量； 步骤4、基于SIMP公式，建立直接表示某单元有无结构的物理变量与整体结构刚度的插值模型；基于固有应变法，对整体结构的增材制造逐层加工过程进行有限元仿真，获得整体结构逐层加工过程热变形； 步骤5、计算增材制造完成状态结构最大热应力、支撑结构体积分数、悬挂角度约束响应； 步骤6、计算各设计响应对设计变量的灵敏度； 步骤7、利用移动渐近线算法求解拓扑优化模型，得到更新的设计变量； 步骤8、判断是否收敛，如果收敛，则转步骤9，否则转步骤3； 步骤9、对优化结果进行后处理，基于后处理后的建立优化结构。

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