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龙图腾网获悉中山大学申请的专利一种基于拓扑优化的激光器结构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：CN120105806B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-13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：202510176527.8，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于拓扑优化的激光器结构设计方法是由焦中兴;袁世坤;何秋润;张艳设计研发完成，并于2025-02-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于拓扑优化的激光器结构设计方法在说明书摘要公布了：本发明属于激光器结构设计领域，具体公开了一种基于拓扑优化的激光器结构设计方法，先将网格拓扑优化，再利用网格拓扑优化后的力学性能与密度阈值关系对激光器底座进行拓扑优化，再用拓扑优化后的网格进行填充，以实现变密度结构来充分发挥变密度拓扑优化的性能；本发明在减轻激光器重量的同时，保证了激光器的刚度最大，能够保证激光器底座在进行变密度法拓扑优化后重建的结构按照变密度分布，避免了优化后和重建后力学性能差异较大的问题，充分发挥变密度拓扑优化的作用，保证拓扑优化后重建的结构与拓扑优化的结构具有相当的力学性能。

本发明授权一种基于拓扑优化的激光器结构设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于拓扑优化的激光器结构设计方法，其特征在于，包括以下步骤： S100、利用三维建模软件创建激光器三维模型，并对激光器的底座进行有限元网格划分； S200、按照激光器的底座有限元网格的大小进行等体积等形状的网格实体的建模； S300、对网格实体进行拓扑优化，得到网格实体的力学性能与密度阈值关系； S400、在网格拓扑优化后的结果中，设置等间距密度阈值以对剔除材料获得密度阈值下的网格结构进行采样，并重新建模，还原为实体网格结构； S500、假设优化后网格实体是各向同性，并对其样本进行有限元分析或采用合理的评估函数进行评估得到优化后网格实体的等效弹性模量； S600、利用多项式拟合优化后网格实体的密度阈值与弹性模量的关系； S700、将Simp模型中惩罚函数形式的弹性模量与密度的关系替换为密度阈值与弹性模量的多项式函数关系式，在Hypermesh中对激光器的底座进行拓扑优化；得到激光器底座网格的密度阈值分布情况； S800、按照激光器的底座结构的密度阈值分布情况，以该密度阈值作为实体网格剔除材料条件并重建网格实体的结构用于替代激光器底座中相对应的密度阈值的网格来重构激光器结构； S900、替代完成后整个激光器的底座优化完成，交给金属3D打印机加工制造； 在S400中，拓扑优化结果分析：首先，完成拓扑优化分析，得到优化后的密度分布结果； 检查优化后的网格结构，确定需要设置密度阈值的标准； 确定密度阈值：根据优化结果和设计要求，选择一个适当的间距密度阈值，这个阈值用于区分材料保留和剔除的边界； 间距密度阈值意味着在优化后的密度分布中，将选择一个范围内的密度值作为保留材料的条件，低于此阈值的网格单元将被视为无效或去除； 网格采样：对优化后的网格结构进行采样，按照确定的间距密度阈值，保留密度高于阈值的网格单元； 剔除低于阈值的网格单元，这些单元将从结构中移除； 重新建模：在保留的网格单元基础上，重新构建网格结构； 在S400中，拓扑优化结果分析：首先，完成拓扑优化分析，得到优化后的密度分布结果； 检查优化后的网格结构，确定需要设置密度阈值的标准； 确定密度阈值：根据优化结果和设计要求，选择一个适当的等间距密度阈值，这个阈值用于区分材料保留和剔除的边界； 等间距密度阈值意味着在优化后的密度分布中，将选择一个范围内的密度值作为保留材料的条件，低于此阈值的网格单元将被视为无效或去除； 网格采样：对优化后的网格结构进行采样，按照确定的等间距密度阈值，保留密度高于阈值的网格单元； 剔除低于阈值的网格单元，这些单元将从结构中移除； 重新建模：在保留的网格单元基础上，重新构建网格结构。

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