【技术实现步骤摘要】
本申请涉及模具结构设计，尤其涉及一种模具结构的优化设计方法及装置。
技术介绍
1、激光刀模的结构设计直接影响加工精度和生产效率。传统的设计方法已难以满足复杂工况下的多目标优化需求。在实际应用中，激光刀模常常面临高温、高应力和大变形等多物理场耦合问题，这些因素之间的相互作用使得刀模结构优化变得极为复杂。
2、目前，激光刀模的设计主要依赖工程经验和反复试验，缺乏系统化和智能化的优化方法。这种设计方式不仅耗时耗力，而且难以充分考虑多个性能指标之间的权衡。此外，传统的有限元分析方法在处理复杂几何形状和多尺度问题时，往往面临计算效率低下和精度不足的困境。
技术实现思路
1、本申请提供了一种模具结构的优化设计方法及装置，进而能够在保证计算精度的同时提高优化效率，实现激光刀模性能的全面提升。
2、本申请第一方面提供了一种模具结构的优化设计方法，所述模具结构的优化设计方法包括：
3、对激光刀模的三维模型进行参数化建模，得到可调节参数集；
4、对所述激光刀模的三维模型进行刀模几何特征提取和特征分类，得到特征分类结果；
5、基于所述可调节参数集和所述特征分类结果，对所述激光刀模的三维模型进行自适应多尺度网格划分，得到多尺度有限元分析模型；
6、对所述多尺度有限元分析模型进行多物理场耦合分析，得到应力分布数据、变形数据和温度场分布数据；
7、对所述应力分布数据、所述变形数据和所述温度场分布数据进行方差分析，得到目标影响参
8、对所述多目标优化模型进行非支配排序遗传算法求解，得到pareto最优解集，并从所述pareto最优解集中，确定激光刀模的目标优化结构参数。
9、本申请第二方面提供了一种模具结构的优化设计装置，所述模具结构的优化设计装置包括：
10、建模模块，用于对激光刀模的三维模型进行参数化建模，得到可调节参数集；
11、特征分类模块，用于对所述激光刀模的三维模型进行刀模几何特征提取和特征分类，得到特征分类结果；
12、网格划分模块，用于基于所述可调节参数集和所述特征分类结果，对所述激光刀模的三维模型进行自适应多尺度网格划分，得到多尺度有限元分析模型；
13、耦合分析模块，用于对所述多尺度有限元分析模型进行多物理场耦合分析，得到应力分布数据、变形数据和温度场分布数据；
14、构建模块，用于对所述应力分布数据、所述变形数据和所述温度场分布数据进行方差分析，得到目标影响参数，并根据所述目标影响参数构建多目标优化模型；
15、求解模块，用于对所述多目标优化模型进行非支配排序遗传算法求解，得到pareto最优解集，并从所述pareto最优解集中，确定激光刀模的目标优化结构参数。
16、本申请第三方面提供了一种电子设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述电子设备执行上述的模具结构的优化设计方法。
17、本申请的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的模具结构的优化设计方法。
18、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：通过对激光刀模进行参数化建模和几何特征提取，建立了可调节参数集和特征分类结果，为后续的优化提供了全面而精确的数据基础，有利于提高优化的针对性和效率。基于特征分类结果和可调节参数集，实现了自适应多尺度网格划分，能够在关键区域进行精细化处理，同时兼顾计算效率，提高了有限元分析的精度和效率。通过构建热-力耦合控制方程，实现了对激光刀模在复杂工况下的全面分析，能够同时获取应力分布、变形和温度场数据，为优化提供了全面的性能评估。采用方差分析方法识别关键影响参数，并构建多目标优化模型，能够在考虑多个性能指标的同时，有效降低优化问题的复杂度，提高优化效率。使用非支配排序遗传算法求解多目标优化问题，可以获得一系列pareto最优解，为决策者提供多个权衡方案，增强了优化结果的实用性和灵活性。通过对pareto最优解集进行综合评分和决策分析，能够在多个优化目标之间找到最佳平衡点，确保最终选择的优化结构参数既满足性能要求。
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1.一种模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述模具结构的优化设计方法包括：
2.根据权利要求1所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述对激光刀模的三维模型进行参数化建模，得到可调节参数集，包括：
3.根据权利要求1所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述对所述激光刀模的三维模型进行刀模几何特征提取和特征分类，得到特征分类结果，包括：
4.根据权利要求3所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述对所述体素表示数据进行三维卷积神经网络处理，得到局部特征图，包括：
5.根据权利要求1所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述基于所述可调节参数集和所述特征分类结果，对所述激光刀模的三维模型进行自适应多尺度网格划分，得到多尺度有限元分析模型，包括：
6.根据权利要求1所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述对所述多尺度有限元分析模型进行多物理场耦合分析，得到应力分布数据、变形数据和温度场分布数据，包括：
7.根据权利要求1所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述对所述应力分布数据、所述
8.根据权利要求7所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述对所述降维后的特征矩阵进行方差分析，计算各特征对目标的贡献度，得到特征重要性排序，包括：
9.根据权利要求1所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述对所述多目标优化模型进行非支配排序遗传算法求解，得到Pareto最优解集，并从所述Pareto最优解集中，确定激光刀模的目标优化结构参数，包括：
10.一种模具结构的优化设计装置，其特征在于，用于执行如权利要求1-9中任一项所述的模具结构的优化设计方法，所述模具结构的优化设计装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述模具结构的优化设计方法包括：
2.根据权利要求1所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述对激光刀模的三维模型进行参数化建模，得到可调节参数集，包括：
3.根据权利要求1所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述对所述激光刀模的三维模型进行刀模几何特征提取和特征分类，得到特征分类结果，包括：
4.根据权利要求3所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述对所述体素表示数据进行三维卷积神经网络处理，得到局部特征图，包括：
5.根据权利要求1所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述基于所述可调节参数集和所述特征分类结果，对所述激光刀模的三维模型进行自适应多尺度网格划分，得到多尺度有限元分析模型，包括：
6.根据权利要求1所述的模具结构的优化设计方法，其特征在于，所述对所述多尺度有限元分析模型进...
【专利技术属性】
技术研发人员：常利芳，杨明卫，
申请(专利权)人：深圳市常丰激光刀模有限公司，
类型：发明
国别省市：
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