基于松弛模块化约束的三维桁架优化设计及制造方法

本发明涉及一种基于松弛模块化约束的三维桁架优化设计及制造方法，包括以下步骤：初始设计的布局优化、数据聚类识别模块排列、松弛模块化约束设计、几何优化、3D打印制造和一体化装配。本发明的有益效果是：通过迭代方法来自动设计包含多种模块类型的三维桁架结构；在迭代过程中引入数据聚类方法，以识别模块排列；通过施加松弛模块化约束，逐步将优化解决方案推向模块化结构；使得三维桁架优化结果具有多类型的模块化结构特点，相对易于制造；提出了数据聚类识别模块排列和松弛模块化约束设计的迭代求解方式，使得结构受力路径更为清晰，并在对最终优化结构体积影响较小的情况下显著提高计算效率。