一种基于全尺度等几何拓扑优化的纤维增强复合壳结构的设计方法

本发明属于结构优化相关技术领域，其公开了一种基于全尺度等几何拓扑优化的纤维增强复合壳结构的设计方法，步骤为：（1）先采用多个NURBS面片构造自由形状薄壳结构的几何模型；（2）在NURBS面片控制点处分别定义两组离散设计变量，采用基于密度法的多材料插值公式来关联设计域内复合材料的弹性模量与每个设计变量，同时施加复合材料全局体积约束与纤维局部体积约束，构建面向纤维增强复合壳结构的全尺度等几何拓扑优化模型；（3）对全尺度等几何拓扑优化模型进行迭代优化以得到最终设计变量，基于得到的最终设计变量来重构纤维增强复合壳结构，由此得到最终优化的纤维增强复合壳结构。本发明兼顾了纤维路径连续性和高设计自由度。