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技术

本发明专利技术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。本发明专利技术方法稳定可靠，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。

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术涉及计算机辅助分析和多孔固体性能表征
，尤其是涉及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。
技术介绍
多孔实体结构是一种包含大量内部复杂孔洞的特殊结构，广义的多孔实体结构包含点阵结构、泡沫结构、蜂窝结构、格栅结构等复杂结构。此类结构具有轻量化、比强度高、比表面积大等一系列优良特性，在工程领域有着广泛的应用。国内外学者探索将多孔实体结构应用作为轻量化填充、散热、隔震、吸声以及组织工程细胞培养等用途，取得了良好的效果。为了制备满足不同需求的多孔实体结构，研究人员开发了多种制造工艺技术，其中包括气体发泡法、热致相分离法、微球烧结法等。但是传统的多孔制造工艺精度有限，对孔的基本特征控制较为欠缺，整体制造成本较高。随着增材制造技术的不断发展，越来越多的多孔实体结构选择增材制造工艺进行制备。根据输入的数字模型，增材制造技术可以逐层叠加材料来构建多孔实体结构，在提升制造精度的同时降低了生产成本。隐式曲面是构建多孔实体结构数字模型的有效方法之一，特别适合建模此类复杂的拓扑结构，吸引了越来越多学者的关注。多孔实体结构的性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于切片截面的隐式曲面多孔实体结构性能分析方法，包括以下步骤：步骤1：输入待分析的隐式曲面函数表达式f(x,y,z)＝c，c为曲面曲率常数，x∈[xmin,xmax]，y∈[ymin,ymax]，z∈[zmin,zmax]，多孔实体壁厚t，切片厚度h；步骤2：根据生成的隐式曲面多孔实体结构生成等间距的切片截面；步骤3：根据切片截面计算隐式曲面多孔实体结构的体积；步骤4：根据切片截面计算隐式曲面多孔实体结构的孔隙率；步骤5：根据切片截面计算隐式曲面多孔实体结构的表面积；步骤6：输出隐式曲面多孔实体结构的体积、孔隙率和表面积。

【技术特征摘要】
1.一种基于切片截面的隐式曲面多孔实体结构性能分析方法，包括以下步骤：步骤1：输入待分析的隐式曲面函数表达式f(x,y,z)＝c，c为曲面曲率常数，x∈[xmin,xmax]，y∈[ymin,ymax]，z∈[zmin,zmax]，多孔实体壁厚t，切片厚度h；步骤2：根据生成的隐式曲面多孔实体结构生成等间距的切片截面；步骤3：根据切片截面计算隐式曲面多孔实体结构的体积；步骤4：根据切片截面计算隐式曲面多孔实体结构的孔隙率；步骤5：根据切片截面计算隐式曲面多孔实体结构的表面积；步骤6：输出隐式曲面多孔实体结构的体积、孔隙率和表面积。2.如权利要求1所述的基于切片截面的隐式曲面多孔实体结构性能分析方法，其特征在于，步骤2中，根据隐式曲面函数表达式f(x,y,z)＝c，利用移动立方体算法在三维空间生成三角网格曲面，并在三维空间将三角网格曲面偏置形成壁厚为t的多孔实体结构。3.如权利要求2所述的基于切片截面的隐式曲面多孔实体结构性能分析方法，其特征在于，步骤2中，在生成多孔实体结构后，在三维空间生成一系列的切平面，计算获得切平面与多孔实体结构的相交轮廓，该相交轮廓即为等间距的切片截面。4.如权利要求1或3所述的基于切片截面的隐式曲面多孔实体结构性能分析方法，其特征在于，步骤3具体包括：步骤3....

【专利技术属性】
技术研发人员：冯嘉炜，傅建中，林志伟，商策，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33