一种基于样条曲线的拓扑优化后几何模型建模方法技术

本发明专利技术公开了一种基于样条曲线的拓扑优化结果几何模型建模方法，建立目标结构的双层模型，并进行网格划分；对划分网格后的双层模型的外层进行拓扑优化，得到拓扑优化后的双层模型；沿着优化后的双层模型的外层轮廓线进行控制点选取；采用渐进筛点方法或改进后的渐进筛点方法对取出的控制点进行筛选，得到筛选后的控制点；采用样条曲线将筛选后的控制点的坐标进行连线，得到双层模型的轮廓线条；用双层模型的轮廓线条对机匣双层薄壁结构的外层进行面切割，得到拓扑优化后几何模型；该方法结合BP神经网络训练结果代替求解影响值δ的过程，筛选后利用样条曲线进行插值，有效消除了锯齿状轮廓，便于加工，该方法将可使拓扑优化结果后处理环节更加的便捷、高效。

【技术实现步骤摘要】
一种基于样条曲线的拓扑优化后几何模型建模方法
本专利技术涉及一种几何模型建模方法，特别是涉及一种基于样条曲线的拓扑优化后几何模型建模方法。
技术介绍
工程领域中，拓扑优化技术已越来越多的应用于构件设计中，其中包括航空发动机机匣等薄壁结构。针对于航空发动机机匣结构，采用拓扑优化设计可以更有效的设计材料布局。然而，拓扑优化设计结果往往十分复杂，难以便捷的获得用于后续环节的几何模型，这限制了拓扑优化设计的应用范围。现有的拓扑优化后几何模型建模方法主要有两种，一是将优化模型直接在软件内导出再进行修改；二是探针取点后手动输入坐标进行建模。然而，无论是哪一种建模方式，都会存在一些不足：1)直接导出模型操作繁琐。利用软件自带的功能直接将优化后的模型导出，并在草图上进行修改时，由于一些复杂的模型会产生复杂的曲面，不易操作修改，并且在拉伸时容易出现错误，造成建模失败。2)取点建模耗费时间，且会出现锯齿状轮廓。使用探针取点时是以网格为单位进行操作，需要大量取点以模拟原轮廓，因此建模耗时长、效率低，并且轮廓伴有锯齿状。3)脱离模型建模难以把握本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于样条曲线的拓扑优化后几何模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1:建立目标结构的双层模型，并进行网格划分；/nS2:对划分网格后的双层模型的外层进行拓扑优化，得到拓扑优化后的双层模型；/nS3:沿着优化后的双层模型的外层轮廓线进行控制点选取；/nS4:采用渐进筛点方法或改进后的渐进筛点方法对取出的控制点进行筛选，得到筛选后的控制点；/nS5:采用样条曲线将筛选后的控制点的坐标进行连线，得到双层模型的轮廓线条；/nS6:采用双层模型的轮廓线条对机匣双层薄壁结构的外层进行面分割，得到拓扑优化后几何模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于样条曲线的拓扑优化后几何模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:建立目标结构的双层模型，并进行网格划分；
S2:对划分网格后的双层模型的外层进行拓扑优化，得到拓扑优化后的双层模型；
S3:沿着优化后的双层模型的外层轮廓线进行控制点选取；
S4:采用渐进筛点方法或改进后的渐进筛点方法对取出的控制点进行筛选，得到筛选后的控制点；
S5:采用样条曲线将筛选后的控制点的坐标进行连线，得到双层模型的轮廓线条；
S6:采用双层模型的轮廓线条对机匣双层薄壁结构的外层进行面分割，得到拓扑优化后几何模型。


2.根据权利要求1所述的一种基于样条曲线的拓扑优化后几何模型建模方法，其特征在于，所述渐进筛点方法包括如下步骤：
S4-1-1:定义沿着优化后的双层模型的外层轮廓线选取的坐标点为初始输入数组Pt，所述初始输入数组Pt坐标点的个数为n，排列出其中所有n-1个坐标点的组合，对每一个组合使用样条曲线进行插值，构造筛选后的n条曲线；
S4-1-2:引入影响值δ表示曲线模拟程度，将筛选后的n条曲线分别与优化后的双层模型的外层轮廓线进行比较，得到n组δ的取值，选择δ的取值最小的一组的n-1个坐标点作为新的输入数组Pt-1，当新的输入数组Pt-1中的坐标点插值之后的曲线满足所需曲线的标准，则将新的输入数组Pt-1中的坐标点作为筛选出来的点；...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎琨，王博，阎军，李尧，蔡贤辉，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21