[發明專利]在計算機輔助設計應用中生成晶格建議的方法和系統

有效

• 申請號: 201780034840.1
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN109313670B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: K.M.K.班達拉;H.夏雅尼
• 申請（專利權）人: 歐特克公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10;G06F119/18;G06T17/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王珊珊

1.一種在包括處理器和存儲器的計算機上由三維3D建模程序執行的方法，該方法包括：

獲得包括對象的3D模型的機械問題定義，該3D模型包括在該3D模型中將在其中生成晶格的設計空間，其中該機械問題定義包括(i)被標識為對于該設計空間的基線材料模型的一種或多種各向同性實體材料和(ii)對于該3D模型的一個或多個加載情況，所述一個或多個加載情況指定一個或多個邊界條件，該一個或多個邊界條件定義對于所述一個或多個加載情況中的每一個如何將力和約束施加到3D模型；

使用所述一個或多個加載情況和被標識為對于所述設計空間的基線材料模型的所述一個或多個各向同性實體材料，生成對于所述對象的3D模型的數值模擬模型；

在該數值模擬模型中使用晶格結構行為模型代替所述基線材料模型，預測在所述設計空間中不同方位的不同晶格設置的性能；以及

基于預測的不同方位的不同晶格設置的性能，呈現對于該設計空間的一組晶格提議；

其中，已經對不同晶格設置預先計算了所述晶格結構行為模型，所述不同晶格設置能夠由該3D建模程序生成。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述預測包括：

加載對于晶格類型的晶格結構行為模型；

使用加載的晶格結構行為模型計算所述晶格類型跨所述對象的3D模型的效率因子；以及

旋轉與所述數值模擬模型相關聯的應力場以預測該晶格類型在不同方位的性能。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述不同晶格設置包括晶格拓撲、體積分數和各向同性實體材料參數。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，使用機器學習技術或插值對所述不同晶格設置預先計算所述晶格結構行為模型。

5.根據權利要求1所述的方法，還包括：

接收對所述一組晶格提議中的一個晶格提議的選擇；以及

將所選擇的晶格并入到所述3D模型中。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，呈現所述一組晶格提議包括：

在用戶界面中示出不同晶格配置的列表；

接收對用戶界面中的所述不同晶格配置中的一個或多個的選擇；以及

啟動對所選擇的一個或多個不同晶格配置的實際模擬，用于詳細研究和優化。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述不同晶格設置包括不同晶格拓撲，所述晶格結構行為模型包括對于各個不同晶格拓撲的不同晶格結構行為模型，并且所述預測包括在所述數值模擬模型中對于所述基線材料模型交換所述不同晶格結構行為模型中的相應晶格結構行為模型。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述不同晶格結構行為模型是對不同晶格設置的結構行為進行近似的代表性體積元素，并且所述代表性體積元素中的每一個代表性體積元素將晶格的行為表示為各向異性實體材料。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述數值模擬模型是有限元分析模型，并且所述預測包括通過在所述有限元分析模型中交換晶格的代表性體積元素與所述基線材料模型并且在有限元分析模型中使用代表性體積元素而不創建該晶格的有限元分析模型對晶格的結構性能近似來預測所述不同晶格設置的性能。

10.根據權利要求8所述的方法，其中，所述代表性體積元素中的每一個編碼被標識為對于所述設計空間的基線材料模型的所述一種或多種各向同性實體材料的晶格拓撲、體積分數和材料特性的函數，并且其中預測所述性能包括：在要求時計算對于給定晶格設置的組合的代表性體積元素輸出。