申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2021-12-14

公开（公告）日：2024-07-02

公开（公告）号：CN114329770B

主分类号：G06F30/15

分类号：G06F30/15

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.02#授权;2022.04.29#实质审查的生效;2022.04.12#公开

摘要：本发明涉及一种基于等参变换的点阵结构随形填充式结构及其设计方法，该方法采用点阵胞元网格离散以及等参变换的填充设计，不受点阵胞元几何结构的限制，只需要将其进行网格离散，都能通过等参变换的方式，将其填充到三维结构中去，可以根据需要将适合的点阵胞元几何构型利用到异形结构的轻量化设计中来。此外，由于设计时结构是由众多已经经过网格离散后的随形点阵胞元组成，因此在完成点阵填充设计之后，模型可以非常方便的导出为STL文件，用于后续增材制造时的输入模型，便于结构的制造，还可以直接导入各类结构分析软件中，进行力学性能，热学性能等方面的数值分析，给所设计结构的性能预测带来了极大的便利，具有十分重要的工程应用价值。

主权项：1.一种基于等参变换的点阵结构随形填充式结构设计方法，其特征在于，包括以下步骤：将待进行点阵结构随形填充设计的结构模型进行空间网格剖分，剖分后得到的每个结构网格单元具有二十个节点，提取各个所述结构网格单元的每个节点在所述结构模型整体坐标系中的坐标；将选定的点阵胞元模型进行空间网格剖分为多个胞元网格单元，获得M个胞元网格单元节点，在所述点阵胞元模型的边界处布置二十个控制点，所述二十个控制点分布在所述边界的棱角处和每条棱边的中心，提取每个所述胞元网格单元节点和每个所述控制点在所述点阵胞元模型局部坐标系中的坐标；通过等参变换将所述胞元网格单元节点在所述点阵胞元模型局部坐标系中的坐标变换为在所述结构模型整体坐标系中的坐标，所述点阵胞元模型填充到所述结构网格单元；所述胞元网格单元节点在所述点阵胞元模型局部坐标系中的坐标变换为在所述结构模型整体坐标系中的坐标通过以下方式计算得到： 其中，当均不为0时，i＝1～8，则 当时，i＝9,11,13,15，则 当时，i＝17,18,19,20，则 当时，i＝10,12,14,16，则 式中，分别是第i个控制点在所述点阵胞元模型局部坐标系中三个方向上的空间坐标，xi,yi,zi分别是结构网格单元第i个节点在所述结构模型整体坐标系中三个方向上的空间坐标；遍历所述点阵胞元模型中的M个胞元网格单元节点，完成所述点阵胞元模型在一个所述结构网格单元中的填充，遍历全部所述结构网格单元，完成对所述结构模型的点阵结构随形填充。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京理工大学 基于等参变换的点阵结构随形填充式结构及其设计方法

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