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公开(公告)号：CN109145407B
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN201810864247.6
申请日：2018-08-01
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种基于切片截面的隐式曲面多孔实体结构性能分析方法，包括输入待分析的隐式曲面函数表达式，多孔实体壁厚，切片厚度；利用移动立方体算法生成三角网格曲面，将三角网格曲面偏置形成指定壁厚的多孔实体结构，在三维空间生成一系列切平面，求切平面与多孔实体结构的相交轮廓即为等间距的切片截面；根据切片截面计算隐式曲面多孔实体结构的体积、孔隙率和表面积；最终输出隐式曲面多孔实体结构的体积、孔隙率和表面积。本发明方法稳定可靠，利用几何图形学的方法离散分析出多孔实体结构的关键性能，可以在设计阶段为多孔实体结构的设计优化提供可靠指导。同时，该方法与制造工艺相契合，降低了理论分析结果和实际制造结果的误差。
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公开(公告)号：CN108327287B
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201810040995.2
申请日：2018-01-16
申请人： 浙江大学
IPC分类号： B29C64/386 , B33Y50/00
摘要： 本发明公开了一种三周期极小曲面三维打印切片轮廓快速生成方法，包括输入待切片的三周期极小曲面表达式、切片厚度以及切片四边形网格分辨率；根据三周期极小曲面坐标分布范围及切片厚度，生成曲面对应区域的切片四边形网格；根据曲面表达式，线性插值计算曲面和每层切片四边形网格的切片线段；保存切片线段与对应切片四边形网格中四边形的拓扑关系；对所有的切片线段进行排序；最终将所有排序后生成的切片轮廓以CLI文件格式输出保存。本发明利用切片四边形网格实现对三周期极小曲面的快速切片以及切片散乱线段的快速排序，快速生成三维打印切片轮廓，避免了传统方法必须生成STL模型消耗大量时间和内存空间的缺点。
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公开(公告)号：CN108320327A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810041587.9
申请日：2018-01-16
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G06T17/00 , G06T15/20 , G06T15/08 , B29C64/393 , B33Y50/02
摘要： 本发明公开了一种三周期极小曲面等壁厚分层填充区域生成方法，包括：输入三周期极小曲面分层切片轮廓，切片厚度h，双侧偏置实体壁厚d；寻找对每个目标切片层有影响作用的影响层，计算其偏置距离；对每个目标切片层的切片轮廓双向偏置形成第一偏置封闭区域，对每个目标切片层对应的影响层的切片轮廓双向偏置形成第二偏置封闭区域；将影响层的第二偏置封闭区域投影到对应的目标切片层后，将投影后的第二偏置封闭区域与目标切片层的第一偏置封闭区域求并集，将该并集作为目标切片层的等壁厚分层填充区域；将所有切片层的等壁厚分层填充区域保存为CLI文件输出。该方法过程稳定可靠，避免了三维空间网格曲面偏置的缺点。
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公开(公告)号：CN107145682A
公开(公告)日：2017-09-08
申请号：CN201710403988.X
申请日：2017-06-01
申请人： 浙江大学
CPC分类号： G06F17/5009 , G06T17/10
摘要： 本发明公开了一种基于T样条实体的三周期极小曲面多孔支架设计方法，包括输入待处理的T样条实体模型；将参数域均匀分割生成参数域网格；将参数域网格的每个顶点映射到欧式空间得到映射网格；根据三周期极小曲面临界值、周期、组分控制点坐标，计算得到每个参数域网格顶点对应的三周期极小曲面隐函数表达式参数；利用移动立方体线性插值方法计算隐式曲面与映射网格的相交三角面片；最终将所有插值计算得到的三角面片以STL文件格式输出保存。本发明利用T样条实体控制点和基函数映射方法，实现了多孔支架的高自由度设计和快速生成，解决了传统布尔运算方法费时且错误繁多的缺陷，特别适用于组织工程多孔支架设计。
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公开(公告)号：CN109145408B
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN201810865521.1
申请日：2018-08-01
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种基于改进粒子群算法的隐式曲面多孔结构优化方法，包括输入待优化隐式曲面函数表达式，多孔实体壁厚，粒子群规模，最大迭代次数；初始化粒子，每个粒子包含一个位置项；计算每个粒子在迭代中的适应度；更新粒子群中的局部最优位置和全局最优位置；根据粒子当前位置、局部最优位置和全局最优位置，计算每个粒子的更新位置；当满足变异条件时，将粒子更新位置进行变异；不断迭代直到达到迭代最大次数，输出最优位置生成力学性能最优隐式曲面多孔结构。本方法通过修改粒子位置移动规则，避免了标准粒子群算法在定义域限制下的缺点，提高了局部最优和全局最优搜索能力。本方法稳定可靠，特别适合隐式曲面多孔结构的参数优化。
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公开(公告)号：CN110008529B
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN201910195922.5
申请日：2019-03-15
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种基于三周期极小曲面的多尺度多孔支架设计方法，包括分别输入四级三周期极小曲面各自的函数表达式，偏置厚度，三角化最小三角形角度，最大三角形边长；生成一级三周期极小曲面的分层填充区域，得到大孔结构的分层填充区域；生成二级三周期极小曲面的分层孔洞区域，计算介孔结构的分层填充区域；生成三级三周期极小曲面的分层填充区域将分离实体连接为一体，生成可增材制造介孔结构的分层填充区域；生成四级三周期极小曲面的分层孔洞区域，计算微孔结构的分层填充区域；最终输出多尺度多孔支架的分层填充区域。本发明方法稳定可靠，精确高效，在二维平面内进行复杂的多尺度多孔设计，降低了计算资源的消耗。
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公开(公告)号：CN110008529A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910195922.5
申请日：2019-03-15
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种基于三周期极小曲面的多尺度多孔支架设计方法，包括分别输入四级三周期极小曲面各自的函数表达式，偏置厚度，三角化最小三角形角度，最大三角形边长；生成一级三周期极小曲面的分层填充区域，得到大孔结构的分层填充区域；生成二级三周期极小曲面的分层孔洞区域，计算介孔结构的分层填充区域；生成三级三周期极小曲面的分层填充区域将分离实体连接为一体，生成可增材制造介孔结构的分层填充区域；生成四级三周期极小曲面的分层孔洞区域，计算微孔结构的分层填充区域；最终输出多尺度多孔支架的分层填充区域。本发明方法稳定可靠，精确高效，在二维平面内进行复杂的多尺度多孔设计，降低了计算资源的消耗。
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公开(公告)号：CN107145682B
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201710403988.X
申请日：2017-06-01
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种基于T样条实体的三周期极小曲面多孔支架设计方法，包括输入待处理的T样条实体模型；将参数域均匀分割生成参数域网格；将参数域网格的每个顶点映射到欧式空间得到映射网格；根据三周期极小曲面临界值、周期、组分控制点坐标，计算得到每个参数域网格顶点对应的三周期极小曲面隐函数表达式参数；利用移动立方体线性插值方法计算隐式曲面与映射网格的相交三角面片；最终将所有插值计算得到的三角面片以STL文件格式输出保存。本发明利用T样条实体控制点和基函数映射方法，实现了多孔支架的高自由度设计和快速生成，解决了传统布尔运算方法费时且错误繁多的缺陷，特别适用于组织工程多孔支架设计。
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公开(公告)号：CN106547969B
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201610945833.4
申请日：2016-11-02
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种T样条曲面的三维打印切片方法，包括输入待处理的T样条曲面、切片层厚及切片数据允许误差；在T样条曲面参数域生成一张均匀分布的参数网格，计算出对应的欧式空间网格；根据模型分层厚度，每层选择一个z坐标最接近当前层的网格点作为切片初始点；对超出误差的切片初始点沿最速变化方向迭代；以每层切片初始点为起点，沿曲面z坐标不变方向追踪，对超出误差的切片点沿最速变化方向迭代，最终得到所有满足精度要求的切片点；连接每层切片点，输出切片轮廓。本发明利用数值方法实现T样条曲面的切片，解决了传统三维打印文件数据庞大、精度低的缺陷，特别适用于具有复杂自由曲面外形或内部孔洞模型的三维打印切片处理。
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公开(公告)号：CN111047687B
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN201911310341.8
申请日：2019-12-18
申请人： 浙江大学 , 红河创新技术研究院有限责任公司
摘要： 本发明公开了基于三维T样条的异质材料实体建模方法，输入异质材料四面体网格，以每个网格顶点处的几何坐标和材料信息作为数据点，将其参数化到给定的立方体参数域；将异质材料实体表示为几何三维T样条和材料三维T样条，初始化初始三维T网格；根据当前几何三维T样条或者材料三维T样条定义相应的两个能量泛函来计算当前三维T样条和四面体网格数据点之间的误差，然后通过最小化能量泛函来动态优化相应的控制点直至两次优化结果的差值趋于零为止，若拟合误差不满足精度要求，则通过基于八叉树结构的自适应网格划分插入节点来调整三维T网格，继续进行迭代优化控制点步骤；若拟合误差满足精度要求，则生成了所要的三维T样条拟合结果。
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