[發(fā)明專利]用于增材制造的晶格結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)保留拓?fù)鋬?yōu)化的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580004025.1
• 申請日: 2015-01-08
• 公開（公告）號: CN105874510B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S.R.穆蘇瓦蒂;E.阿里索伊
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子產(chǎn)品生命周期管理軟件公司
• 主分類號: G06T15/08
• 分類號: G06T15/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 王健,張濤

對其它申請的交叉引用

本申請要求2014年1月9日提交的美國臨時(shí)專利申請61/925,362的提交日的利益，該美國臨時(shí)專利申請通過引用在此并入。

本申請要求2014年3月5日提交的美國臨時(shí)專利申請61/948,157的提交日的利益，該美國臨時(shí)專利申請通過引用在此并入。

該申請與共同轉(zhuǎn)讓、同時(shí)提交的美國專利申請“Method for Creating Three Dimensional Lattice Structure in Computer-Aided Design Models for Additive Manufacturing”（律師案卷號2014P00366US01）共享某種主題，該美國專利申請通過引用在此并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體針對增材制造，并且更具體地針對用于使用晶格模型執(zhí)行增材制造的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

增材制造使得能夠制造具有復(fù)雜內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，其是以替換固體體積的重復(fù)形狀的其它圖案或網(wǎng)格狀圖案的形狀的重復(fù)布置。晶格化部分被限定為其中體積的部分已經(jīng)替換為包括單元形狀的圖案的適當(dāng)晶格的部分。

發(fā)明內(nèi)容

各種所公開的實(shí)施例包括用于增材制造的晶格結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)保留拓?fù)鋬?yōu)化的方法。方法包括接收初始晶格模型、要優(yōu)化的初始晶格模型的物理目標(biāo)、要應(yīng)用到初始晶格模型的力及其相應(yīng)位置、以及用于經(jīng)優(yōu)化的晶格模型的最優(yōu)體積比，計(jì)算軸線對準(zhǔn)的體素網(wǎng)格和初始晶格模型的邊界框，計(jì)算初始晶格模型的初始體積比的隱含標(biāo)量場表示，將負(fù)載映射到其在軸向?qū)?zhǔn)的體素網(wǎng)格中的相應(yīng)位置，在初始晶格模型上執(zhí)行增材拓?fù)鋬?yōu)化以創(chuàng)建經(jīng)優(yōu)化的晶格模型直到初始體積比滿足最優(yōu)體積比，并且存儲(chǔ)經(jīng)優(yōu)化的晶格模型。

前述內(nèi)容已經(jīng)相當(dāng)寬泛地概述了本公開的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解隨后的詳細(xì)描述。本公開的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在形成權(quán)利要求的主題的隨后部分描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)到，它們可以容易地使用所公開的概念和具體實(shí)施例作為用于修改或設(shè)計(jì)用來實(shí)現(xiàn)本公開的相同目的的其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將認(rèn)識到，這樣的等同構(gòu)造不偏離以其最寬形式的本公開的精神和范圍。

在采取下面的具體實(shí)施方式之前，可以有利的是闡述遍及該專利文獻(xiàn)所使用的某些詞語或短語的定義：術(shù)語“包括”和“包含”以及其衍生詞意指包括但不限于；術(shù)語“或”是包括性的，意指和/或；短語“與......相關(guān)聯(lián)”和“與其相關(guān)聯(lián)”以及其衍生短語可以意指包括、包括在內(nèi)、與其互連、包含、包含在內(nèi)、連接到或與其連接、耦合到或與其耦合、與其可通信、與其協(xié)作、交錯(cuò)、并置、逼近、結(jié)合到或與其結(jié)合、具有、具有性質(zhì)等；并且術(shù)語“控制器”意指控制至少一個(gè)操作的任何設(shè)備、系統(tǒng)或其部分，而不管這樣的設(shè)備是否實(shí)現(xiàn)在硬件、固件、軟件或它們中的至少兩個(gè)的某種組合中。應(yīng)當(dāng)指出的是，與任何特定控制器相關(guān)聯(lián)的功能性可以是集中式或分布式的，而不管在本地還是在遠(yuǎn)處。針對某些詞語和短語的定義遍及該專利文獻(xiàn)而提供，并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解到，這樣的定義在許多（如果不是大多數(shù)的話）實(shí)例中應(yīng)用于這樣定義的詞語和短語的先前以及未來的使用。盡管一些術(shù)語可以包括各種各樣的實(shí)施例，但是隨附權(quán)利要求可以明確地將這些術(shù)語限制于具體實(shí)施例。

附圖說明

為了更完整地理解本公開及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參照結(jié)合附圖考慮的以下描述，其中相同附圖標(biāo)記指代相同對象，并且其中：

圖1圖示了其中可以實(shí)現(xiàn)實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖；

圖2A圖示了根據(jù)所公開的實(shí)施例的二維（2D）初始晶格模型；

圖2B圖示了根據(jù)所公開的實(shí)施例的2D經(jīng)優(yōu)化的晶格模型；

圖3A、3B和3C圖示了根據(jù)所公開的實(shí)施例的具有不同邊界條件的增材拓?fù)鋬?yōu)化的三維（3D）示例；

圖4圖示了根據(jù)所公開的實(shí)施例的具有中間晶格模型的拓?fù)鋬?yōu)化方法。

圖5A-5D圖示了依照所公開的實(shí)施例的晶格的有限元分析；

圖6描繪了依照所公開的實(shí)施例的可以例如由產(chǎn)品生命周期管理（PLM）或產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）系統(tǒng)執(zhí)行的拓?fù)鋬?yōu)化過程的流程圖；以及

圖7描繪了依照所公開的實(shí)施例的可以例如由PLM或PDM系統(tǒng)執(zhí)行的增材拓?fù)鋬?yōu)化過程的流程圖。

具體實(shí)施方式