根据《华中科技大学科技成果转化管理办法》规定，对我校机械科学与工程学院李好老师团队的“基于参数化水平集的结构拓扑优化设计技术”成果转化相关事项公示如下：
一、成果名称及简介
成果包含8项知识产权：
（1）发明专利：一种多组件系统集成一体化的多尺度拓扑优化设计方法
发明人：李好，李小鹏，高亮
专利号：ZL201911165626.7
专利权人：华中科技大学
简介：本发明属于一体化设计方法领域，提供了一种多组件系统集成一体化的多尺度拓扑优化设计方法。所述方法包括：分别采用函数来描述多个组件中的各个组件，并根据离散材料优化法获取各个组件的密度，然后将各个组件的密度映射到所述宏观结构设计域划分得到的网格中，然后将支撑结构的杨氏模量与映射到所述宏观结构的网格中的各个组件的弹性模量相插值，从而得到插值后的等效弹性模量，并根据针对宏观单元均匀化的刚度矩阵以及宏观尺度中宏观单元的位移场，构建多组件系统集成一体化多尺度设计优化模型和对设计变量进行灵敏度分析，并迭代更新宏观尺度及微观尺度中的设计变量。本发明实现了多组件系统集成一体化的多尺度优化设计。
（2）发明专利：一种基于参数化彩色水平集的多组件布局拓扑优化方法
发明人：李好，李小鹏，高亮
专利号：ZL202010152879.7
专利权人：华中科技大学
简介：本发明属于多组件布局拓扑优化设计相关技术领域，提供了一种基于参数化彩色水平集的多组件布局拓扑优化方法，其包括以下步骤：(1)构建各个组件的水平集函数，进而将所有组件集成到一个水平集函数；(2)确定基体、组件及空洞的材料拓扑模型；(3)将嵌入到结构设计域有限网格中的组件的弹性模量与结构设计域中基体材料的弹性模量相插值，以得到结构设计材料的等效弹性模量；(4)构建多组件集成系统的最小柔度布局优化模型，并进行有限元分析以得到位移场；接着，计算得到目标函数；之后，对设计变量进行灵敏度分析，并对设计变量进行更新，以确定组件布局的最佳位置及基体材料的最优分布。本发明减少了设计变量数量，提高了计算效率。
（3）发明专利：一种考虑多组件布局的多相材料拓扑优化设计方法
发明人：李好，李小鹏，高亮，叶梦力
专利号：ZL202110123949.0
专利权人：华中科技大学
简介：本发明属于多相材料拓扑优化设计相关技术领域，提供了一种考虑多组件布局的多相材料拓扑优化设计方法，该方法用显式水平集函数及隐式水平集函数分别构造多组件形状及基体结构；通过彩色水平集多相材料理论和显式水平集函数得到多个材料以及多组件的拓扑表达，基于Heaviside函数得到单元密度；接着用材料插值方案将不同相材料的弹性模量与多组件的弹性模量插值得到等效弹性模量；其次，基于参数化水平集拓扑优化方法和彩色水平集多相材料理论建立考虑多组件布局的多相材料拓扑优化设计模型，实现多组件布局与多相材料基体的并行优化设计及多相材料中多组件集成系统结构整体性能达到最优。本发明实现了考虑多组件布局的多相材料拓扑优化设计。
（4）发明专利：一种单材料多孔结构的拓扑优化设计方法
发明人：李好，佟海峰，高亮，曹玮娴，李航
专利号：ZL202110396411.7
专利权人：华中科技大学
简介：本发明属于单材料结构拓扑优化设计相关技术领域，提供了一种单材料多孔结构的拓扑优化设计方法，包括以下步骤：(1)构建单材料多孔结构，进而通过扩展系数矩阵分块法进行插值以计算得到初始扩展系数；(2)计算单材料多孔结构中连续变化的单元伪密度、结构总体积及每个单元的局部伪密度，并求取局部伪密度最大值；(3)对单材料多孔结构的弹性模量进行插值以得到等效单元弹性模量；(4)在求解得到整体结构的位移场，进而计算单材料多孔结构最小柔度拓扑优化模型的目标函数；接着，计算目标函数、结构总体积及局部伪密度对设计变量的灵敏度，继而得到单材料多孔结构的结构拓扑。本发明提高了优化求解效率，降低了优化复杂性及计算量。
（5）发明专利：一种考虑结构稳定性的单材料结构拓扑优化方法和系统
发明人：李好，佟海峰，高亮，曹玮娴
专利号：ZL202110391359.6
专利权人：华中科技大学
简介：本发明提供了一种考虑结构稳定性的单材料结构拓扑优化方法和系统，属于结构拓扑优化领域。包括：构建以扩展系数为设计变量，以结构总柔度最小化为目标，以体积和屈曲载荷因子为约束条件的优化模型；在当前扩展系数和水平集函数下，计算结构总柔度、体积和屈曲载荷因子；计算新扩展系数，插值新水平集函数；判断当前扩展系数与参考值差值是否小于阈值，是优化结束，根据当前水平集函数确定结构拓扑；否则，继续优化。引入基于扩展系数的屈曲载荷因子约束，扩展系数插值得到水平集函数，水平集函数决定伪密度，伪密度决定几何刚度矩阵和刚度矩阵，屈曲载荷因子用特征方程求解，扩展系数影响屈曲载荷因子，考虑稳定性，使优化结果更清晰，分支更明显。
（6）发明专利：变厚度蒙皮的纤维增强复合结构拓扑优化设计方法及系统
发明人：李好，杨雪飞，高亮
专利号：ZL202311784636.5
专利权人：华中科技大学
简介：本发明属于材料结构优化相关技术领域，提供了一种变厚度蒙皮的纤维增强复合结构拓扑优化设计方法及系统，方法包括：对带有外蒙皮的纤维增强复合结构进行网格划分，并定义表征网格中填充材料的两组布尔参量；对两组布尔参量进行处理获得第一衍生变量和第二衍生变量以及杨氏模量；采用杨式模量对材料的刚度矩阵进行修正获得全局刚度矩阵和全局的结构位移矩阵；基于结构位移矩阵获得每个单元的过滤半径变量场；获得每个单元纤维材料的局部体积分数以局部体积约束和整体体积约束为约束并以结构柔度为目标函数进行迭代优化获得复合结构的结构参数。本申请可以实现同时考虑蒙皮材料、基体材料和纤维材料的并行优化。
（7）发明专利：实体-晶格混合构型的全尺度并行拓扑优化方法及系统
发明人：李好，舒正涛，周颖，高亮
专利号：ZL202410036932.5
专利权人：华中科技大学
简介：本发明属于结构拓扑优化设计领域，提供给一种实体‑晶格混合构型的全尺度并行拓扑优化方法及系统，其包括：构建实体微结构、晶格微结构的水平集函数，通过引入控制参数得到实体‑晶格混合的全局参数化水平集函数；将其带入哈密顿‑雅可比方程偏微分方程，得到常微分方程；以控制实体结构和晶格结构的控制参数为双设计变量，以宏观结构柔度最小化为目标函数，建立实体结构体积和宏观结构体积为双约束的拓扑优化数学模型；计算灵敏度信息，进而采用基于梯度的优化算法对拓扑优化模型进行求解。本发明能够克服纯实体宏观拓扑结构和单一晶格结构力学性能不足的问题，实现了实体‑晶格并行优化的构型设计，有效提升了结构的力学性能。
（8）发明专利：一种基于均质化的微结构宏观等效性能预测方法及系统
发明人：李好，龙千浩，周颖，舒正涛，高亮
专利号：ZL202410061867.1
专利权人：华中科技大学
简介：本发明属于工程数值计算方法相关技术领域，提供了一种基于均质化的微结构宏观等效性能预测方法及系统。该方法包括下列步骤：第一步，求解微结构对应的几何体素模型；第二步，求解几何体素模型对应的等效弹性张量和体素‑基材耦合张量；第三步，建立等效弹性张量和体素‑基材耦合张量一一对应的数据集；以体素‑基材耦合张量作为输入，等效弹性张量作为输出构建三维卷积神经网络模型；第四步，利用数据集中的样本数据训练神经网络模型，采用训练后的神经网络模型预测不同微结构的等效弹性张量，以此求解微结构对应的宏观等效性能参数，以此实现微结构宏观等效性能的预测。通过本发明，实现考虑基材下的任意微结构各种性能的无迭代、快速高精度预测。
二、拟交易价格
协议转让：500万元。
三、价格形成过程
学校委托评估公司对该项目进行资产评估，评估价值为488.90万元。经全体发明人同意，并与艾普工华科技（武汉）有限公司协商，双方同意以协议定价500万元实施转让。
特此公示，公示期15日，自2025年4月11日起至2025年4月25日。如有异议，请于公示期内以书面形式实名向我院反映。
联系人：尹老师、徐老师
联系电话：87558732
科学技术发展院
2025年4月11日
