[發明專利]通過定向優化來設計3D建模對象

在審

• 申請號: 202011482646.X
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112989503A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: L·M·庫爾特;M-P·施密特;C·B·W·彼澤森
• 申請（專利權）人: 達索系統公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06T17/00;G06F111/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳珊

1.一種用于設計3D建模對象的計算機實現的方法，所述3D建模對象表示由關于物理特性具有各向異性行為的材料形成的機械部件，所述方法包括：

-提供：

○3D有限元網格，以及

○與所述3D有限元網格相關聯的數據并且所述數據包括：

■形成多個載荷工況的多個力，以及

■邊界條件；以及

-相對于目標函數優化分布在所述3D有限元網格上的定向場，所述目標函數關于物理特性獎勵定向連續性，所述優化是基于所述3D有限元網格并且基于與所述3D有限元網格相關聯的所述數據的。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述目標函數取決于在所述3D有限元網格上定義的角度變量，所述角度變量描述各自位于所述3D有限元網格的相應元上的定向。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述目標函數是非凸函數，并且所述優化包括應用非凸靈敏度為基礎的優化方法。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述非凸靈敏度為基礎的優化方法具有角度迭代步長，以大于30°且小于90°的值初始化所述角度迭代步長。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述角迭代步長在所述非凸靈敏度為基礎的優化方法的每次迭代中減小。

6.根據權利要求3、4或5所述的方法，其中，所述優化包括在所述非凸靈敏度為基礎的優化方法的每次迭代中過濾所述定向場。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，對于所述3D有限元網格的每個元，過濾所述定向場包括過濾描述所述元上的定向的所述角度變量。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，過濾所述角度變量包括：

-將所述角度變量映射到以笛卡爾坐標描述的3D定向向量上；

-過濾所述3D定向向量；以及

-將過濾的3D定向向量映射回角度變量。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，過濾所述3D定向向量包括計算其他3D定向向量的線性組合，所述線性組合中的每個其他3D定向向量的貢獻是所述有限元網格中對應于所述其他3D定向向量的元和所述有限元網格中對應于所述3D定向向量的元之間的距離的遞減函數。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述遞減函數量化預定半徑與所述距離之間的差。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述預定半徑大于1.5個元、大于2個元或大于3個元。

12.根據權利要求1至11中任一項所述的方法，其中，所述各向異性行為是正交各向異性行為。

13.一種計算機程序，其包括用于執行根據權利要求1至12中的任一項所述的方法的指令。

14.一種計算機可讀存儲介質，其上記錄了根據權利要求13所述的計算機程序。

15.一種計算機，其包括耦合到存儲器和圖形用戶界面的處理器，所述存儲器在其上記錄了根據權利要求13所述的計算機程序。