[發明專利]一種仿生輕質微結構舵翼的制作方法

在審

• 申請號: 202110570101.2
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113297671A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 戴寧;余逸;張天馳;柏久陽;胡偉葉
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/23;G06F119/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

1.一種仿生輕質微結構舵翼的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)根據舵翼模型的工作載荷，選取微結構設計區域；

(2)按照設定的仿生微結構單元尺寸，首先在單位平面內生成對應數量的參考點，再映射到微結構設計區域的上下邊界上，根據映射后的參考點位置對微結構設計區域進行共形體素劃分；劃分后的體素單元以頂點索引的形式存儲于數組結構中；

(3)根據仿生微結構單元的拓撲連接關系，形成輕質微結構的骨架線信息；

(4)根據骨架線以及桿徑信息，構建距離場函數和等值面，生成三角網格模型；

(5)將三角網格模型與去除填充區域后的舵翼主體進行布爾運算，完成邊界處的連接，生成舵翼模型。

2.根據權利要求1所述的仿生輕質微結構舵翼的制作方法，其特征在于，步驟(1)中，在有限元仿真軟件中施加工作載荷，以降低零件總體體積為目標，進行拓撲優化分析，篩選出用于微結構填充的區域。

3.根據權利要求1所述的仿生輕質微結構舵翼的制作方法，其特征在于，步驟(2)中，將參考點坐標代入設計區域邊界曲面的參數方程中，完成邊界上參考點的映射。

4.根據權利要求1所述的仿生輕質微結構舵翼的制作方法，其特征在于，步驟(3)中，所述仿生微結構單元的拓撲連接關系通過體素單元頂點空間坐標以及頂點間的組合運算進行表征，完成微結構單元的填充。

5.根據權利要求1所述的仿生輕質微結構舵翼的制作方法，其特征在于，步驟(4)中，所述距離場函數由有向距離場構建，距離場函數的中心為微結構骨架線；

所述微結構單元的外表面，是由有向距離場中大小為半徑值的等值面；所述半徑值根據體積減小的目標進行估算，是通過實際構建微結構模型與填充區域的總體積對比而得到的值。

6.根據權利要求1所述的仿生輕質微結構舵翼的制作方法，其特征在于：步驟(5)完成后，所生成的舵翼模型以三角網格形式存儲。