一种热应力的计算方法及装置、电子设备、存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种热应力的计算方法及装置、电子设备、存储介质，所述方法包括：获取目标铸件的面网格和初始背景网格；计算面网格在初始背景网格上的每个结点的符号距离函数，得到初始背景的每个目标结点的符号距离函数值；计算每个目标结点的符号距离函数值在初始背景网格上的度量，得到每个目标结点的度量值；对每个目标结点的度量值进行各向同性的网格构建，得到重构网格；计算目标铸件的每个符号距离函数值在重构网格上的热应力，得到目标铸件的热应力。从而不再需要对铸件的三维体进行剖分以及分解后才能获知铸件的热应力，而是在重构网格上通过针对于铸件几何模型的符号距离函数值来进行热应力的计算，有效提高了计算热应力的准确性问题。热应力的准确性问题。热应力的准确性问题。

【技术实现步骤摘要】
一种热应力的计算方法及装置、电子设备、存储介质


[0001]本申请涉及计算铸件热应力
，尤其涉及一种热应力的计算方法及装置、电子设备、存储介质。

技术介绍

[0002]高压压铸铸件是一种金属铸造工艺的金属物件，其特点是利用模具内腔对融化的铸件施加高压，并对利用不同的铸造方法对融化的铸件进行打磨，但是该铸件在凝固成形后会由于温度分布不均，从而引发热应力的集中问题，因此就需要计算铸件的热应力，来预防热应力的集中问题。
[0003]在现有的技术中，主要通过传统的有限元方式来计算铸件的热应力，即需要对铸件的三维体进行网格剖分，然后再确定剖分后的铸件的三维体的边界约束条件并对其进行分解，得到铸件的分解结果，最后便能从铸件地分解结果中获知该铸件是否存在热应力的集中问题。
[0004]但是，由于高压压铸铸件的几何结构比较复杂，铸件的三维体的网格剖分也比较地耗时耗力，并且在面对三角网格面(Stereo Lithography, STL)网格模型的时候，三维体的网格剖分还涉及到了三维面网格重构，而对于网格尺寸各向异性严重的STL文件，在重构网格的时候是很难精确地把控高压压铸铸件的几何结构，从而便会影响到计算热应力的准确性。

技术实现思路

[0005]基于上述现有技术的不足，本申请提供了一种热应力的计算方法及装置、电子设备、存储介质，以解决现有技术因为难以把控铸件的几何结构所影响计算热应力的准确性的问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：本申请第一方面提供了一种热应力的计算方法，包括：获取目标铸件的面网格和初始背景网格；计算所述面网格在所述初始背景网格上的每个结点的符号距离函数，得到所述初始背景的每个目标结点的符号距离函数值；其中，所述目标结点指代距离面网格单元最近的结点；所述面网格由多个所述面网格单元构成；计算每个所述目标结点的符号距离函数值在所述初始背景网格上的度量，得到每个所述目标结点的度量值；对每个所述目标结点的度量值进行各向同性的网格构建，得到重构网格；计算所述目标铸件的每个所述符号距离函数值在所述重构网格上的热应力，得到所述目标铸件的热应力。
[0007]可选地，在上述的热应力的计算方法中，所述计算所述面网格在所述初始背景网格上的每个结点的符号距离函数，得到所述初始背景的每个目标结点的符号距离函数值，
包括：分别针对所述初始背景网格的每个结点，利用八叉树结构查找距离所述结点最近的面网格单元；计算所述结点与所述面网格单元之间的距离，得到所述结点的距离函数值；基于所述面网格单元的方向确定所述结点的距离函数值的符号；基于所述结点的距离函数值的符号确定所述结点的符号距离函数值；将所述结点的符号距离函数值作为目标结点的符号距离函数值。
[0008]可选地，在上述的热应力的计算方法中，所述计算每个所述目标结点的符号距离函数值在所述初始背景网格上的度量，得到每个所述目标结点的度量值，包括：计算每个所述目标结点的符号距离函数值的绝对值；从每个所述目标结点的符号距离函数值的绝对值中，筛选出所述绝对值为零以及所述绝对值最大的各个所述符号距离函数值的目标结点；将所述绝对值最大的各个所述符号距离函数值的目标结点对应的网格尺寸设定为最大网格尺寸；将各个所述最大网格尺寸确定为所述绝对值最大的各个所述符号距离函数值的目标结点的度量值；将所述绝对值为零的各个所述符号距离函数值的目标结点对应的网格尺寸设定为最小网格尺寸；将各个所述最小网格尺寸确定为所述绝对值为零的各个所述符号距离函数值的目标结点对应的网格尺寸的度量值。
[0009]可选地，在上述的热应力的计算方法中，所述计算所述目标铸件的每个所述符号距离函数值在所述重构网格上的热应力，得到所述目标铸件的热应力，包括：对所述目标铸件的整体表面进行积分，得到所述目标铸件的整体表面的积分；对所述目标铸件的内部进行积分，得到所述目标铸件的内部的积分；利用目标有限元公式，计算所述整体表面的积分对应的符号距离函数值为零的等值面以及所述内部的积分对应的符号距离函数值为零的等值面在所述重构网格上的热应力，得到所述目标铸件的热应力；其中，所述目标有限元公式指代将弱边界条件添加在有限元公式中的公式。
[0010]本申请第二方面提供了一种热应力的计算装置，包括：获取单元，用于获取目标铸件的面网格和初始背景网格；函数计算单元，用于计算所述面网格在所述初始背景网格上的每个结点的符号距离函数，得到所述初始背景的每个目标结点的符号距离函数值；其中，所述目标结点指代距离面网格单元最近的结点；所述面网格由多个所述面网格单元构成；度量计算单元，用于计算每个所述目标结点的符号距离函数值在所述初始背景网格上的度量，得到每个所述目标结点的度量值；构建单元，用于对每个所述目标结点的度量值进行各向同性的网格构建，得到重构网格；热应力计算单元，用于计算所述目标铸件的每个所述符号距离函数值在所述重构网格上的热应力，得到所述目标铸件的热应力。
[0011]可选地，在上述的热应力的计算装置中，所述函数计算单元，包括：查找单元，用于分别针对所述初始背景网格的每个结点，利用八叉树结构查找距离所述结点最近的面网格单元；距离计算单元，用于计算所述结点与所述面网格单元之间的距离，得到所述结点的距离函数值；第一确定单元，用于基于所述面网格单元的方向确定所述结点的距离函数值的符号；第二确定单元，用于基于所述结点的距离函数值的符号确定所述结点的符号距离函数值；作为单元，用于将所述结点的符号距离函数值作为目标结点的符号距离函数值。
[0012]可选地，在上述的热应力的计算装置中，所述度量计算单元，包括：绝对值计算单元，用于计算每个所述目标结点的符号距离函数值的绝对值；筛选单元，用于从每个所述目标结点的符号距离函数值的绝对值中，筛选出所述绝对值为零以及所述绝对值最大的各个所述符号距离函数值的目标结点；第一设定单元，用于将所述绝对值最大的各个所述符号距离函数值的目标结点对应的网格尺寸设定为最大网格尺寸；第三确定单元，用于将各个所述最大网格尺寸确定为所述绝对值最大的各个所述符号距离函数值的目标结点的度量值；第二设定单元，用于将所述绝对值为零的各个所述符号距离函数值的目标结点对应的网格尺寸设定为最小网格尺寸；第四确定单元，用于将各个所述最小网格尺寸确定为所述绝对值为零的各个所述符号距离函数值的目标结点对应的网格尺寸的度量值。
[0013]可选地，在上述的热应力的计算装置中，所述热应力计算单元，包括：第一积分单元，用于对所述目标铸件的整体表面进行积分，得到所述目标铸件的整体表面的积分；第二积分单元，用于对所述目标铸件的内部进行积分，得到所述目标铸件的内部的积分；计算单元，用于利用目标有限元公式，计算所述整体表面的积分对应的符号距离函数值为零的等值面以及所述内部的积分对应的符号距离函数值为零的等值面在所述重构网格上的热应力，得到所述目标铸件的热应力；其中，所述目标有限元公式指代将弱边界条件添加在有限元公式中的公式。
[0014]本申请第三方面提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热应力的计算方法，其特征在于，包括：获取目标铸件的面网格和初始背景网格；计算所述面网格在所述初始背景网格上的每个结点的符号距离函数，得到所述初始背景的每个目标结点的符号距离函数值；其中，所述目标结点指代距离面网格单元最近的结点；所述面网格由多个所述面网格单元构成；计算每个所述目标结点的符号距离函数值在所述初始背景网格上的度量，得到每个所述目标结点的度量值；对每个所述目标结点的度量值进行各向同性的网格构建，得到重构网格；计算所述目标铸件的每个所述符号距离函数值在所述重构网格上的热应力，得到所述目标铸件的热应力。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述面网格在所述初始背景网格上的每个结点的符号距离函数，得到所述初始背景的每个目标结点的符号距离函数值，包括：分别针对所述初始背景网格的每个结点，利用八叉树结构查找距离所述结点最近的面网格单元；计算所述结点与所述面网格单元之间的距离，得到所述结点的距离函数值；基于所述面网格单元的方向确定所述结点的距离函数值的符号；基于所述结点的距离函数值的符号确定所述结点的符号距离函数值；将所述结点的符号距离函数值作为目标结点的符号距离函数值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算每个所述目标结点的符号距离函数值在所述初始背景网格上的度量，得到每个所述目标结点的度量值，包括：计算每个所述目标结点的符号距离函数值的绝对值；从每个所述目标结点的符号距离函数值的绝对值中，筛选出所述绝对值为零以及所述绝对值最大的各个所述符号距离函数值的目标结点；将所述绝对值最大的各个所述符号距离函数值的目标结点对应的网格尺寸设定为最大网格尺寸；将各个所述最大网格尺寸确定为所述绝对值最大的各个所述符号距离函数值的目标结点的度量值；将所述绝对值为零的各个所述符号距离函数值的目标结点对应的网格尺寸设定为最小网格尺寸；将各个所述最小网格尺寸确定为所述绝对值为零的各个所述符号距离函数值的目标结点对应的网格尺寸的度量值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述目标铸件的每个所述符号距离函数值在所述重构网格上的热应力，得到所述目标铸件的热应力，包括：对所述目标铸件的整体表面进行积分，得到所述目标铸件的整体表面的积分；对所述目标铸件的内部进行积分，得到所述目标铸件的内部的积分；利用目标有限元公式，计算所述整体表面的积分对应的符号距离函数值为零的等值面以及所述内部的积分对应的符号距离函数值为零的等值面在所述重构网格上的热应力，得到所述目标铸件的热应力；其中，所述目标有限元公式指代将弱边界条件添加在有限元公
式中的公式。5.一种热应力的计算装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取目标铸件的面网格和初始背景网格；函数计算单元，用于计算所述面网格在所述初始背景网格上的每个结点的符号距离函数，得到所述初始背景的每个目标结点的符号距...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳远，李静雅，张伟，
申请(专利权)人：北京适创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：