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龙图腾网获悉中铁第四勘察设计院集团有限公司申请的专利一种基于APDL的钢管混凝土轨枕结构拓扑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：CN115906572B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12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：202211509867.0，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于APDL的钢管混凝土轨枕结构拓扑优化设计方法是由孙立;张子龙;张鹏;朱彬;张政;尹银艳;张超永;张泽;李启航;任西冲;叶松;刘杰;廉紫阳;雷鸣;段晓晖设计研发完成，并于2022-11-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于APDL的钢管混凝土轨枕结构拓扑优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于APDL的钢管混凝土轨枕结构拓扑优化设计方法，属于工程技术领域，其通过针对钢管混凝土轨枕的连接件和轨枕块分别设置拓扑优化步骤，基于APDL语言并采用结构拓扑优化的方法，完成了钢管混凝土连接件以及混凝土轨枕块的优化，实现了优化后钢管混凝土轨枕结构模型的快速获取。本发明的基于APDL的钢管混凝土轨枕结构拓扑优化设计方法，其设计过程简单，能够对钢管混凝土轨枕结构进行优化设计，使得轨枕结构中钢管混凝土连接件和混凝土轨枕块的质量分布更加合理、参数设计更加准确，提升了钢管混凝土轨枕结构的抗变形、抗破坏能力，减少了钢管混凝土轨枕结构的材料用量，节约了成本，提高了经济效益，具有较好的实用价值和应用前景。

本发明授权一种基于APDL的钢管混凝土轨枕结构拓扑优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于APDL的钢管混凝土轨枕结构拓扑优化设计方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、建立钢管混凝土连接件的初始有限元模型，对模型进行静力计算，并对模型计算结果进行校核； S2、通过ANSYS的APDL语言将基于人工密度法的连续结构拓扑优化方法写入ANSYS优化迭代计算程序； S3、建立钢管混凝土连接件模型，对其进行网格划分，并定义模型中的优化区域，确定拓扑优化设计变量、优化目标和优化约束条件； S4、利用ANSYS优化迭代计算程序进行优化计算；若计算不收敛，根据计算结果更新设计变量，直到计算收敛，得到最终的钢管混凝土连接件的优化模型； S5、根据钢管混凝土连接件尺寸的优化计算结果，建立完整的钢管混凝土轨枕三维模型； S6、将钢管混凝土轨枕三维模型导入有限元计算软件，进行网格划分，设置边界条件并施加对应的荷载工况，在此基础上进行有限元静力计算，并对计算结果进行校核； S7、定义混凝土轨枕块的拓扑优化设计变量、优化目标和优化约束条件； S8、利用ANSYS优化迭代计算程序进行优化计算；若计算不收敛，根据计算结果将设计变量进行更新，重新进行S5中的过程，直到计算收敛，得到最终的优化模型； S9、根据优化后得到的混凝土轨枕块拓扑结构对钢管混凝土轨枕进行重新设计，通过三维软件得到最优的钢管混凝土轨枕结构三维模型。

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