一种基于空间控制点的拓扑优化结构设计方法

本发明提出一种基于空间控制点的拓扑优化结构设计方法，结构拓扑优化的空间点控制技术。SPCT利用控制点的空间排列构建场函数，有效减少拓扑优化的设计变量数量，提升优化计算效率，避免传统拓扑优化方法中的棋盘效应和中等密度元素的出现。其控制点放置方式直观，便于控制初始构型或样本数据，进一步提高优化效率。此外，本发明推导了基于SPCT拓扑优化模型的灵敏度信息，建立了基于梯度的优化框架，在不借助梯度信息也时可以使用非梯度算法求解方案以解决复杂非线性问题。该技术在减少设计变量、提高计算效率方面优势明显，尤其在结构优化设计领域具有广阔的应用前景。