[发明专利]一种用于护栏优化的制造方法和系统

说明书

本发明属于护栏制造领域，针对护栏在制造过程中不考虑未来所应用的场景，以至原定性能受损的问题，提出了一种用于护栏优化的制造方法和系统，所述方法包括：获取用户输入的场景信息和护栏型号信息；根据所述护栏型号信息，查找到对应的护栏结构信息；根据所述场景信息，查找到对应的拓扑优化模型；将所述护栏结构信息代入到所述拓扑优化模型中，得到重构模型；将内置空间结构设入所述重构模型中，得到待定模型；检测所述待定模型的目标特性，在所述目标特性满足对应特性标准时，根据所述待定模型制造护栏。

技术领域

本发明属于护栏制造领域，具体涉及一种用于护栏优化的制造方法和系统。

背景技术

市政护栏制造工艺成熟，出口量大，但总体呈现产业大而不强，企业小而散的特征。护栏作为基础设施建设与建筑业必不可少的重要模块，承担了空间分割、安全防护、美化环境等功能，因此亟需将绿色环保理念与先进设计方法相结合，推动绿色环保材料与轻量化结构在护栏行业中的应用，丰富护栏的功能，以降低行业材料与能源消耗。

当前，护栏的生产和应用期间，并不会特别考虑将要安装护栏的场景，只是直接批量采购护栏，随后固定安装。护栏与所处的场景很可能并不契合，将不适合的护栏直接安装到场景中很可能影响护栏自身的性能，例如，易碎、寿命降低等。

发明内容

本发明提供一种用于护栏优化的制造方法和系统，用于解决现有技术中，护栏在制造过程中不考虑未来所应用的场景，以至原定性能受损的问题。

本发明的基础方案为：一种用于护栏优化的制造方法，包括：

获取用户输入的场景信息和护栏型号信息；

根据所述护栏型号信息，查找到对应的护栏结构信息；

根据所述场景信息，查找到对应的拓扑优化模型；

将所述护栏结构信息代入到所述拓扑优化模型中，得到重构模型；

将内置空间结构设入所述重构模型中，得到待定模型；

检测所述待定模型的目标特性，在所述目标特性满足对应特性标准时，根据所述待定模型制造护栏。

进一步，所述拓扑优化模型为，基于历史场景信息和历史护栏结构信息，训练神经网络模型得到。

进一步，根据所述场景信息，查找到对应的拓扑优化模型，包括：

根据所述场景信息，得到轻量化标准和结构强度标准；

以轻量化和结构强度为目标函数，结合有限元数值方法，将所述护栏结构信息的结构设计域离散为多个单元，使用二次规划算法作为拓扑优化过程中的优化算法，多次迭代，直至满足收敛条件，得到护栏材料分布的最优解；其中，所述收敛条件包括轻量化标准和结构强度标准；

根据所述护栏材料分布的最优解，得到拓扑优化模型。

进一步，将所述护栏结构信息代入到所述拓扑优化模型中，得到重构模型，包括：

使用TACS求解器，对护栏结构信息和所述拓扑优化模型进行尺寸优化，得到初级标准模型和初级材料优化模型；

使用最优尺寸布置方式进行比较所述初级标准模型和初级材料优化模型，分析得到初级材料优化模型的减重系数；

查找与用户输入的场景信息相对应的减重标准范围；

筛选出在所述减重标准范围内的减重系数，将筛选出减重系数对应的初级材料优化模型，作为重构模型。

进一步，将内置空间结构设入所述重构模型中，得到待定模型，包括：

筛选出管廊结构的重构模型；