基于固有特性约束的航天器支架拓扑晶格仿生设计方法

    公开(公告)号:CN112329163A

    公开(公告)日:2021-02-05

    申请号:CN202011120154.6

    申请日:2020-10-19

    Abstract: 本发明属于零件设计领域,具体涉及一种基于固有特性约束的航天器支架拓扑晶格仿生设计方法。包括如下步骤:步骤(1):航天器支架模型最大化频率的拓扑优化;步骤(2):最大化频率三维点阵结构设计;步骤(3):根据应力云图,为步骤(1)拓扑优化后的航天器支架填充步骤(2)优化的三维点阵结构实现进一步减重。本发明的优化设计方法,通过将“拓扑优化”和“三维点阵结构设计”相结合,融合拓扑优化减重量大以及点阵结构设计减重部位选取灵活的优点,在保证零件结构的力学性质以及固有频率的同时,达到了进一步减材减重的目的。

    基于固有特性约束的航天器支架拓扑晶格仿生设计方法

    公开(公告)号:CN112329163B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202011120154.6

    申请日:2020-10-19

    Abstract: 本发明属于零件设计领域,具体涉及一种基于固有特性约束的航天器支架拓扑晶格仿生设计方法。包括如下步骤:步骤(1):航天器支架模型最大化频率的拓扑优化;步骤(2):最大化频率三维点阵结构设计;步骤(3):根据应力云图,为步骤(1)拓扑优化后的航天器支架填充步骤(2)优化的三维点阵结构实现进一步减重。本发明的优化设计方法,通过将“拓扑优化”和“三维点阵结构设计”相结合,融合拓扑优化减重量大以及点阵结构设计减重部位选取灵活的优点,在保证零件结构的力学性质以及固有频率的同时,达到了进一步减材减重的目的。

    基于多边形几何特征识别的激光扫描路径分区域规划方法

    公开(公告)号:CN110773738B

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN201911171252.X

    申请日:2019-11-26

    Abstract: 基于多边形几何特征识别的激光扫描路径分区域规划方法,以零件单层切片为对象,识别并提取当前层切片中的各个多边形连通区域,求取多边形连通区域的主轴方向后利用投影法分别求取多边形连通区域在主轴方向及与主轴垂直方向的跨度,将两个方向的跨度均大于用户设定阈值的多边形连通区域采用岛型扫描方式规划扫描路径,不满足的多边形连通区域采用平行扫描方式规划扫描路径。本发明可避免对小连通区域进行岛型扫描路径规划,提高计算效率及小连通区域的加工效率、成形质量;有效避免过长扫描线的出现,减少零件变形量;保障层间搭接,均衡温度场;减少了实际加工中激光跳转的空行程,提高了加工效率。

    一种具有隔热功能的变密度Gyroid晶格结构设计方法

    公开(公告)号:CN111291512A

    公开(公告)日:2020-06-16

    申请号:CN202010073428.4

    申请日:2020-01-22

    Abstract: 本发明是一种具有隔热功能的变密度Gyroid晶格结构设计方法,首先得到Gyroid晶格结构的关键值t—热阻RG对应关系;接着得到模型的热分布数值云图;进一步根据模型三维空间内的温度数值对模型内部进行区域划分,计算出理想状况下的模型内部各区域分配的关键值t大小和热阻RG大小,形成一组数据;接着通过调整关键值t的取值区间,进入上一步的迭代循环,直至关键值t到达限制的上下限;最后比较迭代循环过程得到的各组数据,取整体热阻值R0最大的模型的内部区域关键值t的分布,并进行模型建模。通过该种设计方法得到优化后的具有隔热功能的变密度Gyroid晶格结构,能够实现热工况条件下复杂模型的高实用性、高适应性的优化设计。

    一种基于点灯法的三维模型精确体素化方法

    公开(公告)号:CN111243094A

    公开(公告)日:2020-06-05

    申请号:CN202010020742.6

    申请日:2020-01-09

    Abstract: 本发明提供一种基于点灯法的三维模型体精确分区体素化方法,本发明主要包含:输入三维模型文件,并对模型内部进行四面体剖分处理,对三维模型内部的四面体和顶点数据进行统计整合,确立模型的最小AABB'包围盒;接着对每个四面体做点灯法处理,得到以模型内部为主体的体素化模型modelA;对每个四面体做桁架构造法处理,得到由所有四面体的边角所构成的骨架体素结构模型modelB;最后,对前面两步得到的模型进行体素求并,合成得到最终的体素化模型modelvoxel,本发明三维模型实体分区体素化方法具有极高的适应性和可操控性,大幅提高了体素化的效率,能有效应对多模型和复杂模型下的体素化漏洞问题。

    基于Laplacian微分域变形的三维网格曲面变厚度偏置造型方法

    公开(公告)号:CN110263384B

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201910451010.X

    申请日:2019-05-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于Laplacian微分域变形的三维网格曲面变厚度偏置造型方法,包括以下步骤:基于显著特征信息以及泊松曲面重建方法构建初始偏置曲面;利用有限元计算分析偏置壳体的受力情况,根据每个单元体的应力高低划分壁厚调节空间;采用Laplacian微分域变形方法优化壁厚。本发明通过提取原始表面的Morse显著特征点,并构建偏置点云,再基于泊松方法将点云重建为三角网格曲面,能够保持原始模型基本形态和细节特征;采用Laplacian微分域变形方法来加厚高应力区、减薄低应力区,能够改善应力集中现象,提升结构的承载能力。

    一种改进kagome微桁架点阵夹芯结构及其计算方法

    公开(公告)号:CN110043786B

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201910302512.6

    申请日:2019-04-15

    Abstract: 一种改进kagome微桁架点阵夹芯结构及其计算方法,包括若干空间微桁架点阵单元和两块金属面板,两块金属面板上下平行设置,若干空间微桁架点阵单元呈周期排列在两块金属面板之间,顶面和底面分别与两块金属面板连接;空间微桁架点阵单元包括两个子单元,两个子单元呈中心对称分布,每个子单元包括三根变截面杆,六根变截面杆直径大的一端作为起始端相互固连在同一节点上,直径小的另一端为末端。本发明针对常用的微桁架点阵夹芯结构类型kagome单元进行了改进,对杆径进行和应力相匹配的设计,其数值由所受应力条件决定。改进的结构和原来的结构在质量相同的情况下,具有更高的比刚度和比强度,单位质量的承载能力更强。

    基于共点焊接排序的STL模型高效并行切层方法

    公开(公告)号:CN109325316A

    公开(公告)日:2019-02-12

    申请号:CN201811360298.1

    申请日:2018-11-15

    Abstract: 本发明公开了一种基于焊接排序的STL模型高效并行切层方法,首先读取STL模型构建三角面片顶点和边的索引信息,得到所有三角面片的顶点坐标、顶点索引和边索引,含三角面片信息的存储容器;然后计算所有切线段,并为切线段端点各分配一个标记数字,根据切层厚度和模型在轴方向的最小值和最大值求出总切层数;利用与三角面片相交的切平面集合,计算该三角面片与切平面相交的切线段,为切线段端点各分配一个唯一的标记数字;再逐层调取切层,调取该层中所有切线段进行顶点焊接,通过合并重复点构建关联映射,得到一条完整封闭的切层轮廓,删除冗余点,存入当前层的轮廓集合;切层计算结束,输出切层轮廓;本发明可减少STL模型的切层耗时。

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