[發明專利]基于雙層迭代渦卷壓縮彈簧模型的建模方法

在審

• 申請號: 201611258903.5
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106815416A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 張小瑞;楊澤俊;孫偉;劉佳;朱利豐;宋愛國;牛建偉
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 劉傳玉

1.基于雙層迭代渦卷壓縮彈簧模型的建模方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1)，對虛擬場景進行初始化；

步驟2)，當檢測到虛擬代理碰撞到虛擬柔性體表面上任何一點O時，在給定虛擬外力F作用下，虛擬代理與虛擬柔性體交互的局部區域內部填充雙層迭代渦卷壓縮彈簧模型；

所述雙層迭代渦卷壓縮彈簧模型的具體構建方法如下：

步驟2.1)，以O為原點，以水平方向為X軸，建立空間直角坐標系XYZ，O點的坐標為(0,0,0)；

步驟2.2)，構建雙層迭代渦卷壓縮彈簧外層彈簧；

步驟2.2.1)，對于任意大于等于1小于等于N的自然數i，以O_i(0,0,(2i-1)d/2+(i-1)h)為圓心、用直徑為d的彈簧絲形成半徑為R+(i-1)b的渦卷壓縮彈簧，并將該渦卷壓縮彈簧作為雙層迭代渦卷壓縮彈簧外層彈簧的第i層,其中，d為預先設定的第一閾值,N為預先設定的雙層迭代渦卷壓縮彈簧外層彈簧的層數，R為預先設定的第二閾值，b為預先設定的第三閾值；

步驟2.2.2)，將雙層迭代渦卷壓縮彈簧外層彈簧的N層渦卷壓縮彈簧從上到下依次相連；

步驟2.3)，構建雙層迭代渦卷壓縮彈簧內層彈簧；

步驟2.3.1)，對于任意大于等于1小于等于N的自然數i，以O_i(0,0,(2i-1)d/2+(i-1)h)為圓心、用直徑為d的彈簧絲形成半徑為r+(i-1)a的渦卷壓縮彈簧，并將該渦卷壓縮彈簧作為雙層迭代渦卷壓縮彈簧內層彈簧的第i層，其中，r為預先設定的第四閾值，a為預先設定的第五閾值，R大于r，且a小于b；

步驟2.3.2)，將雙層迭代渦卷壓縮彈內層彈簧的N層渦卷壓縮彈簧從上到下依次相連；

步驟2.4)，將雙層迭代渦卷壓縮彈簧外層彈簧的下端和雙層迭代渦卷壓縮彈簧內層彈簧的下端均固定，并在雙層迭代渦卷壓縮彈簧外層彈簧的上端施加給定虛擬外力F；

步驟3)，計算雙層迭代渦卷壓縮彈簧內層彈簧中各層彈簧的形變量；

步驟4)，計算雙層迭代渦卷壓縮彈簧外層彈簧中各層彈簧的形變量；

步驟5)，將雙層迭代渦卷壓縮彈簧中內層彈簧和外層彈簧的各層彈簧的形變量相加，得到虛擬柔性體表面的形變量X；

步驟6)，根據計算出的虛擬柔性體表面的形變量刷新圖形。