[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料數(shù)字化鋪層模型自動(dòng)生成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110609637.0
• 申請(qǐng)日: 2021-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN113360976A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張力文;張發(fā)平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張力文
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06F113/26
• 代理公司: 北京正陽(yáng)理工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 張利萍

1.一種復(fù)合材料數(shù)字化鋪層模型自動(dòng)生成方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一：相關(guān)概念定義；

步驟1.1：?jiǎn)武亴訉?duì)象定義層合板中某單個(gè)鋪層的層鋪信息和鋪層的幾何模型；層鋪信息包括鋪層的材料、鋪層的角度、鋪層所包含的幾何區(qū)域、所屬層合板、鋪放次序信息；

步驟1.2：鋪層鄰域?qū)ο蠖x單鋪層對(duì)象中具有相同鋪放步驟的相鄰區(qū)域鋪層組合，是單鋪層對(duì)象的子對(duì)象；

步驟1.3：層合板對(duì)象是鋪層、夾芯和子層合板等信息的組織工具，同時(shí)也定義鋪放表面和零件邊界；層合板的兩個(gè)主要用途就是定義模具表面和組織構(gòu)成復(fù)合材料構(gòu)件的所有組件；

步驟1.4：區(qū)域?qū)ο蠖x復(fù)合材料零件固定厚度區(qū)域，為給定零件定義的所有區(qū)域必須覆蓋零件設(shè)計(jì)邊界內(nèi)的整個(gè)區(qū)域；

步驟1.5：過渡區(qū)域?qū)ο髮?duì)相鄰兩個(gè)厚度不同的層合板，按照過渡線偏置一個(gè)寬度區(qū)域和區(qū)域內(nèi)按照一定規(guī)范進(jìn)行丟層設(shè)計(jì)的信息的表述；

步驟1.6：鋪層模型對(duì)象定義一個(gè)復(fù)合材料零件所有鋪層曲面的有序組合；

步驟二：在步驟一相關(guān)概念定義的基礎(chǔ)上，充分考慮層合板、過渡區(qū)域、鋪層信息、零件表面的分區(qū)和零件受力狀況約束條件，并對(duì)所述約束條件進(jìn)行有效處理和融合，實(shí)現(xiàn)單個(gè)鋪層模型自動(dòng)生成，且能夠提高復(fù)合材料零件鋪層模型生成精度和生成效率，減少人工干預(yù)；采用曲面偏置方法生成曲面，且曲面偏置方法能夠生成垂直“斜面”；

步驟三：在按照步驟二實(shí)現(xiàn)單個(gè)鋪層模型自動(dòng)生成基礎(chǔ)上，通過遍歷鋪層實(shí)現(xiàn)多個(gè)鋪層模型批量處理，進(jìn)一步提高多個(gè)鋪層模型自動(dòng)生成效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料數(shù)字化鋪層模型批量自動(dòng)生成。

2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料數(shù)字化鋪層模型自動(dòng)生成方法，其特征在于：還包括步驟四，應(yīng)用步驟三自動(dòng)生成的復(fù)合材料數(shù)字化鋪層模型解決復(fù)合材料領(lǐng)域相關(guān)工程問題，提高對(duì)復(fù)合材料領(lǐng)域工程問題的預(yù)測(cè)精度和預(yù)測(cè)效率。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種復(fù)合材料數(shù)字化鋪層模型自動(dòng)生成方法，其特征在于：步驟二實(shí)現(xiàn)方法為，

步驟2.1：根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的不同厚度，確定鋪層所包含的各個(gè)區(qū)域?qū)ο蟆雍习鍖?duì)象和單鋪層對(duì)象，并獲取單鋪層對(duì)象包含的所有鋪層鄰域?qū)ο螅粚ふ覅^(qū)域總厚度大于鋪層鄰域?qū)ο笏幬恢煤穸鹊匿亴余徲驅(qū)ο笙噜弲^(qū)域，并將鋪層鄰域?qū)ο蟮匿伔疟砻媾c所述相鄰區(qū)域鋪放表面進(jìn)行復(fù)制，并且復(fù)制鋪層鄰域?qū)ο笈c具有相同步驟相鄰區(qū)域的邊界曲線，合并鋪層所包含的鋪放曲面；

步驟2.2：利用相關(guān)過渡曲線修剪已合并好的曲面；首先需要判斷過渡曲線是屬于鋪層與其他相鄰鋪層的過渡曲線，還是鋪層內(nèi)部某兩個(gè)相鄰的鋪層鄰域?qū)ο髢?nèi)的過渡曲線；如果是鋪層之外的過渡曲線，利用第n條過渡曲線修剪即可；如果是鋪層之內(nèi)的過渡曲線，利用第n-1條過渡曲線修剪即可，按照曲面偏置方向和偏置距離偏置已修剪好的曲面；

步驟2.3：獲取所有已復(fù)制好的邊界曲線，依次將步驟2.1復(fù)制好的邊界曲線投影到偏置曲面上，并且將鋪層鄰域?qū)ο笾心骋豁旤c(diǎn)投影到偏置曲面上，該頂點(diǎn)作為修剪方向點(diǎn)；利用投影邊界曲線修剪偏置曲面，保留所含修剪方向點(diǎn)的曲面；

步驟2.4：獲取所有的鋪層鄰域?qū)ο笏鶎?duì)應(yīng)的鋪層表面，獲得鋪層鄰域?qū)ο笾g的相鄰關(guān)系表；獲得具有相鄰關(guān)系的鋪層鄰域?qū)ο笾g在鋪放表面上對(duì)應(yīng)的相交邊界，并獲得具有一定順序的相交頂點(diǎn)數(shù)組；在共用該相交頂點(diǎn)數(shù)組的相鄰鋪層鄰域?qū)ο笾械匿亴忧妫来苏页雠c該頂點(diǎn)數(shù)組具有最近距離的頂點(diǎn)，形成兩個(gè)相鄰的鋪層鄰域組的頂點(diǎn)數(shù)組；將兩個(gè)相鄰的鋪層鄰域頂點(diǎn)數(shù)組作為輸入，形成兩個(gè)相鄰鋪層鄰域?qū)ο蟮倪^渡曲面；

步驟2.5：依次將鋪層鄰域鋪層曲面、過渡曲面合并成鋪層曲面；根據(jù)鋪放角度修改已合并生成的鋪層曲面顏色，若無(wú)合并操作，則直接修改鋪層鄰域?qū)ο箐亴忧骖伾?/p>