[發明專利]一種基于樣條曲線的拓撲優化后幾何模型建模方法

在審

• 申請號: 202010890732.8
• 申請日: 2020-08-29
• 公開（公告）號: CN112182794A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 閻琨;王博;閻軍;李堯;蔡賢輝
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F30/27;G06N3/08
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜威威;李洪福

1.一種基于樣條曲線的拓撲優化后幾何模型建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1:建立目標結構的雙層模型，并進行網格劃分；

S2:對劃分網格后的雙層模型的外層進行拓撲優化，得到拓撲優化后的雙層模型；

S3:沿著優化后的雙層模型的外層輪廓線進行控制點選取；

S4:采用漸進篩點方法或改進后的漸進篩點方法對取出的控制點進行篩選，得到篩選后的控制點；

S5:采用樣條曲線將篩選后的控制點的坐標進行連線，得到雙層模型的輪廓線條；

S6:采用雙層模型的輪廓線條對機匣雙層薄壁結構的外層進行面分割，得到拓撲優化后幾何模型。

2.根據權利要求1所述的一種基于樣條曲線的拓撲優化后幾何模型建模方法，其特征在于，所述漸進篩點方法包括如下步驟：

S4-1-1:定義沿著優化后的雙層模型的外層輪廓線選取的坐標點為初始輸入數組P_t，所述初始輸入數組P_t坐標點的個數為n，排列出其中所有n-1個坐標點的組合，對每一個組合使用樣條曲線進行插值，構造篩選后的n條曲線；

S4-1-2:引入影響值δ表示曲線模擬程度，將篩選后的n條曲線分別與優化后的雙層模型的外層輪廓線進行比較，得到n組δ的取值，選擇δ的取值最小的一組的n-1個坐標點作為新的輸入數組P_t-1，當新的輸入數組P_t-1中的坐標點插值之后的曲線滿足所需曲線的標準，則將新的輸入數組P_t-1中的坐標點作為篩選出來的點；當新的輸入數組P_t-1中的坐標點插值之后的曲線不能滿足所需曲線的標準，則返回S4-1-1。

3.根據權利要求1所述的一種基于樣條曲線的拓撲優化后幾何模型建模方法，其特征在于：所述改進的漸進篩點方法包括如下步驟：

S4-2-1:定義沿著優化后的雙層模型的外層輪廓線選取的坐標點為初始輸入數組P_t，所述初始輸入數組P_t坐標點的個數為n，排列出其中所有n-1個坐標點的組合，對每一個組合使用樣條曲線進行插值，構造篩選后的n條曲線；

S4-2-2:引入影響值δ表示曲線模擬程度，將篩選后的n條曲線分別與優化后的雙層模型的外層輪廓線進行比較，得到n組δ的取值，

S4-2-3:建立BP神經網絡，利用BP神經網絡對控制點的坐標與δ的取值進行訓練，得到訓練好的BP神經網絡；

S4-2-4：利用訓練好的BP神經網絡獲得δ的取值；

S4-2-5:選擇δ的取值最小的一組的n-1個坐標點作為新的輸入數組P_t-1，當新的輸入數組P_t-1中的坐標點插值之后的曲線滿足所需曲線的標準，則將新的輸入數組P_t-1中的坐標點作為篩選出來的點；當新的輸入數組P_t-1中的坐標點插值之后的曲線不能滿足所需曲線的標準，則返回S4-1-1。

4.根據權利要求1所述的一種基于樣條曲線的拓撲優化后幾何模型建模方法，其特征在于：所述漸進篩點方法或改進后的漸進篩點方法取點時以網格為單位。