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一种面向多种微观结构的材料结构一体化构建方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)通过带有后处理机制的变密度法对宏观结构设计域进行初始化分区，形成宏观结 构的子区域，不同子区域由不同种微观结构周期性排列组成，因此每个子区域具有不同的 宏观材料等效属性； (2)针对分区域后的宏观结构与步骤(1)定义的多种微观结构，基于参数化水平集与均 匀化理论构建面向多种微观结构的宏微观一体化优化模型；针对多种微观结构进行有限单 元分析，定义微观结构在宏观分区域的等效材料属性，并应用于宏观结构的有限单元分析 求解宏观位移场；基于得到的宏观位移场求解宏微观一体化优化模型的目标函数；基于双 尺度下的灵敏度分析定义设计灵敏度，采用最优准则算法更新双尺度设计变量，确定最优 的宏观结构与微观结构，使得整体的结构性能达到最优。

本发明属于结构优化技术领域，公开了一种面向多种微观结构的材料结构一体化构建方法，针对传统变密度法得到的连续变化的材料分布以及单元密度，基于后处理机制对材料区域进行划分与单元密度分组，实现对宏观结构内具有不同材料属性的区域进行定义与划分，实现对宏观结构内的多种微观结构进行定义；其次基于参数化水平集拓扑优化方法与均匀化理论建立材料结构一体化设计模型，即针对定义的多种微观结构与宏观结构进行一体化设计，实现宏观结构与多种微观结构并行化设计，在给定约束条件下，实现整体结构的性能达到最优。

华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology），简称华中大、华科大 ，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”“985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划***，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

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