[發明專利]包含晶格結構的3D部件的3D有限元網格的設計

在審

• 申請號: 201811569449.4
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN110008495A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: M-P·施密特;J-M·拉紹姆;D·L·邦納
• 申請（專利權）人: 達索系統公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 趙騰飛;王英

1.一種用于設計包含晶格結構的三維(3D)部件的3D有限元網格的計算機實現的方法，該方法包括：

-提供(S10)所述3D部件的實體表示；

-提供(S20)單元的規則拼接，每個單元包括有限元網格；

-將所述單元的規則拼接與所述3D部件的實體表示相疊加(S22)；

-將所述單元劃分(S40)成兩組：

-第一組單元(S42)，其中每一個單元與所述3D部件的實體表示相接觸，以及

-第二組單元(S44)，其中沒有一個單元與所述3D部件的實體表示相接觸；

-對所述3D部件的實體表示的邊界進行有限元網格劃分(S50)；

-提取所述第一組單元的邊界有限元網格；

-計算(S60)以下各項的布爾并集：

-所述3D部件的實體表示的邊界的有限元網格；以及

-所提取的所述第一組單元的邊界有限元網格；

-對所計算的布爾并集的體積進行有限元網格劃分；以及

-對所計算的布爾并集的經網格劃分的體積的有限元網格與所述第二組單元中的單元的有限元網格進行合并。

2.如權利要求1所述的計算機實現的方法，其中，所述規則拼接的單元在拓撲結構上相同。

3.如權利要求1或2所述的計算機實現的方法，進一步包括：

-對所計算的所述第一組單元與所述3D部件的實體表示的布爾并集進行修剪(S70)。

4.如權利要求1-3中任一項所述的計算機實現的方法，進一步包括：

-對所計算的布爾并集的邊界進行修正。

5.如權利要求4所述的計算機實現的方法，其中，通過對所計算的布爾并集的邊界的有限元網格進行重新計算，來執行對所計算的布爾并集的邊界的所述修正。

6.如權利要求5所述的計算機實現的方法，其中，對所計算的布爾并集的邊界的有限元網格的所述重新計算是針對所述有限元網格的如下面來局部地執行的：所述面對所述3D部件的實體表示的邊界的有限元網格與所提取的所述第一組單元的邊界有限元網格之間的交集做出貢獻。

7.如權利要求6所述的計算機實現的方法，其中，對所計算的布爾并集的邊界的有限元網格的局部重新計算是通過對所述面應用基于松弛的算法來執行的。

8.如權利要求7所述的計算機實現的方法，其中，首先對所述有限元網格的、在計算所述布爾并集之前屬于所述3D部件的實體表示的面應用所述基于松弛的算法。

9.如權利要求7所述的計算機實現的方法，其中，首先對所述有限元網格的、屬于所述第一組單元中的一個或多個單元的面應用所述基于松弛的算法。

10.如權利要求1-9中任一項所述的計算機實現的方法，進一步包括：在所述劃分之后，

-實例化(S52)所述第二組單元中每個單元的有限元網格。

11.一種用于增材制造的方法，該方法包括：

-由計算機對根據如權利要求1-10中任一項所述的方法所設計的包含晶格結構的三維(3D)部件的3D有限元網格進行仿真；

-對所述3D部件進行增材制造。

12.一種包括用于執行如權利要求1-10中任一項所述的方法的指令的計算機程序。

13.一種其上記錄有如權利要求12所述的計算機程序的計算機可讀存儲介質。

14.一種系統，其包括耦合到存儲器的處理器和圖形用戶接口，所述存儲器中記錄有如權利要求12所述的計算機程序。

15.一種通過如權利要求11所述的用于增材制造的方法能夠獲得的所制作的3D部件。