[發(fā)明專利]增材制造的可擴展有限元模擬

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710352391.7
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107403026B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設計）人: V·G·翁西亞;J·A·H·奧爾蒂茲;B·恩格爾曼;W·J·格蘭姆斯
• 申請（專利權）人: 達索系統(tǒng)西姆利亞公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜;王英

1.一種模擬現實世界對象的增材制造的方法，所述方法包括：

通過與存儲器通信的處理器使用任意密度的任意網格將所述現實世界對象的表示離散化為多個有限元，所述有限元是所述現實世界對象的幾何部分的表示；

將所述有限元存儲在所述存儲器中；

由所述處理器依據時間來確定現實世界增材制造序列以由現實世界增材制造設備用于制造所述現實世界對象，所述增材制造序列包括多個時間步驟并且指示制造由所述有限元表示的現實世界對象的部分的順序；以及

對于所述增材制造序列的每個時間步驟：

由所述處理器模擬根據所述增材制造序列制造所述有限元中的有限元的任意幾何層；

由所述處理器根據所述增材制造序列分析相對于所述層的模擬的增材制造工具的路徑來確定層的相對應的位置處的模擬的熱通量的序列，所述模擬的熱通量說明當模擬所述層的制造時所述層內的模擬的增材制造設備的熱源的路徑和強度；

在所述存儲器中與對應于所述層的有限元相關聯(lián)地存儲所述模擬的熱通量的表示；以及

對于具有模擬制造層的每個有限元：

由所述處理器確定所述有限元的當前暴露的部分表面區(qū)域；

通過所述處理器基于所述有限元的當前暴露的部分表面區(qū)域來模擬所述有限元的冷卻；以及

在所述存儲器中，基于所述有限元的模擬的冷卻來更新與所述有限元相關聯(lián)的模擬的熱通量的表示。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，確定所述有限元的當前暴露的部分表面區(qū)域包括由所述處理器基于存儲在所述存儲器中的有限元來確定所述有限元的未位于鄰近另一活動有限元表面小面的表面小面。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，確定所述模擬的熱通量的序列包括對于給定的模擬的熱通量，由所述處理器確定在相對應的層的部分處的熱源的強度和持續(xù)時間。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，更新與所述有限元相關聯(lián)的所述模擬的熱通量的表示包括由所述處理器確定并且在所述存儲器中存儲所述有限元的部分體積和所述有限元的部分小面區(qū)域。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，更新所述有限元的熱通量的表示包括由所述處理器基于所述有限元的模擬的冷卻、所述有限元的確定的部分體積以及所述有限元的部分小面區(qū)域來確定用于制造所述有限元的模擬基底的狀態(tài)。

6.根據權利要求4所述的方法，還包括對于每個有限元，在所述存儲器中存儲相鄰有限元的列表以及所述相鄰有限元的所述部分體積和所述部分小面區(qū)域。

7.一種模擬現實世界對象的增材制造的方法，所述方法包括：

通過與存儲器進行通信的處理器獲得現實世界增材制造序列，其中，所述存儲器將所述現實世界對象的多個有限元存儲作為表示，所述現實世界增材制造序列由現實世界增材制造設備用于制造所述現實世界對象，所述增材制造序列包括多個時間步驟；以及

對于所述增材制造序列的每個時間步驟：

由所述處理器模擬根據所述增材制造序列制造多個有限元中的有限元的任意幾何層；

由所述處理器根據所述增材制造序列分析相對于所述層的模擬的增材制造工具的路徑來確定層的相對應的位置處的一個或多個模擬的熱通量，所述模擬的熱通量說明當模擬所述層的制造時所述層內的模擬的增材制造設備的熱源的路徑和強度；

在所述存儲器中與對應于所述層的有限元相關聯(lián)地存儲所述模擬的熱通量的表示；以及

對于具有模擬制造層的每個有限元：

由所述處理器確定所述有限元的當前暴露的部分表面區(qū)域；

由所述處理器基于所述有限元的當前暴露的部分表面區(qū)域來模擬所述有限元的冷卻；以及

在所述存儲器中基于所述有限元的模擬冷卻來更新所述有限元的熱通量的表示。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，確定所述有限元的當前暴露的部分表面區(qū)域包括由所述處理器基于存儲在所述存儲器中的有限元來確定所述有限元的未位于鄰近另一活動有限元表面小面的表面小面。