一种面向增材制造的边界可控复杂多孔结构的建模方法技术

本发明专利技术公开了一种面向增材制造的边界可控复杂多孔结构的建模方法，包括选择并采用隐式曲面法表达多孔结构、引入若干具有相似功能的函数，对多函数进行耦合，并根据不同函数特点结合得到复合函数、根据二维过渡曲面叠加状态调整复合函数参数，并利用决策函数加权得到优化函数，解决了多结构复合出现结构糅合状态的问题、三种及以上结构采用递归算法问题、多孔结构区域划分控制点较多且区域边界形状难以根据需求改变的问题，可按照用户预定的区域范围填充多孔结构，使其不再局限于多边形区域，让多种微孔结构按规定一体化成形，普适性强，建模效率提高，最后通过增材制造技术打印模型，提高了成型速度与成型质量。提高了成型速度与成型质量。提高了成型速度与成型质量。

【技术实现步骤摘要】
一种面向增材制造的边界可控复杂多孔结构的建模方法


[0001]本专利技术涉及3D打印
，具体为一种面向增材制造的边界可控复杂多孔结构的建模方法。

技术介绍

[0002]增材制造又称3D打印，是一种“自下而上”的增量化制造技术，其在复杂曲面成型和结构制造上有着成本低效率高的优点，尤其在航空航天、医疗等领域复杂精密零件的制造中起到举足轻重的作用；目前，多孔结构由于复杂的内部结构和特殊的表征形貌使其发展与应用日益显著，利用增材制造技术制备多孔结构在较短时间内实现质量精度高的实物模型打印是当今的热门。
[0003]多孔结构建模方式有很多，包括CAD造型设计法、隐函数构造法、拓扑优化法等；CAD造型建模方法通过组合单胞或者多孔单元，利用造型设计软件与实体模型进行布尔运算构建简单规则的多孔结构；拓扑优化则是通过有限元软件对实体模型进行承载分析，根据结果对其多孔单元填充，实现材料的不均匀分配；隐式曲面构造法将现有的多种多孔单元转换为数学函数表达，利用函数组合的方式构建拥有多种复合构型的多孔结构。目前，现有隐式构造法存在以下局限性：利用S函数可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向增材制造的边界可控复杂多孔结构的建模方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、选择并采用隐式曲面法表达多孔结构；S2、引入若干具有相似功能的函数，对多函数进行耦合，并根据不同函数特点结合得到复合函数；S3、根据二维过渡曲面叠加状态调整复合函数参数，并利用决策函数加权得到优化函数：S4、改变决策函数并将其替换为已知的一维图形表达式，观察多孔填充区域与边界的变化情况，进行验证。2.根据权利要求1所述的一种面向增材制造的边界可控复杂多孔结构的建模方法，其特征在于：在步骤S1中，对现有建模方法局限性进行分析，选择多孔结构种类，并利用隐式曲面法进行表达，获得产生局限性的原因。3.根据权利要求1所述的一种面向增材制造的边界可控复杂多孔结构的建模方法，其特征在于：在步骤S2中，根据多孔结构组合原理以及权值因子的函数特点，选择多个具有相似功能的函数。4.根据权利要求3所述的一种面向增材制造的边界可控复杂多孔结构的建模方法，其特征在于：其中，选择多个具有相似功能的函数具体包括：a、根据S型生长函数特征挑选相似函数；b、根据系数概率和为1的特征挑选组合模型。5.根据权利要求1所述的一种面向增材制造的边界可控复杂多孔结构的建模方法，其特征在于：在步骤S2中，能够组合2种及以上任意数量的多孔结构，其表达式为：6.根据权利要求1所述的一种面向增材制造的边界可控复杂多孔结构的建模方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁力平，曾浩然，张益茬，谭树杰，吴高军，吴沛豪，刘佳诚，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：