發(fā)布時間：2021-08-07 17:09

　　本文在現(xiàn)有拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,應(yīng)用水平集函數(shù)法,對各向同性材料建立了數(shù)字化優(yōu)化力學(xué)模型;應(yīng)用懲罰函數(shù)法來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化計算。在完成數(shù)字化優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步創(chuàng)新地研究該設(shè)計結(jié)果的數(shù)字化制造。在得到數(shù)字化優(yōu)化結(jié)果以后,利用MATLAB軟件平臺,將優(yōu)化后高維水平集函數(shù)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)存入結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫。提出用三角形面片法逼近拓?fù)鋬?yōu)化后的水平集曲面,用面片邊線的參數(shù)方程實(shí)現(xiàn)對優(yōu)化結(jié)果邊界的提取,并利用位查詢方法對邊界數(shù)據(jù)排序。按照數(shù)字化制造技術(shù)的加工標(biāo)準(zhǔn),對提取的數(shù)據(jù)編程,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化優(yōu)化后工件的數(shù)字化制造。最后,利用線切割技術(shù)制造的工件證實(shí)了本文所提出的方法和過程的有效性。具體創(chuàng)新研究如下:（1）基于水平集和懲罰函數(shù)法,建立了各向同性材料結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化模型。（2）創(chuàng)新地提出用三角形面片法來逼近拓?fù)鋬?yōu)化后的水平集曲面,提取設(shè)計結(jié)果的邊界點(diǎn)云數(shù)據(jù)。（3）提出應(yīng)用位查詢原理,對提取的邊界點(diǎn)云數(shù)據(jù)按照不同邊界曲線進(jìn)行排序。（4）根據(jù)數(shù)字化制造方法的特點(diǎn),對排序后的邊界數(shù)據(jù)做加工處理,將其變?yōu)閿?shù)字化程序。（5）利用NC-Viewer軟件模擬加工過程,驗證所編制加工程序的正確性;最后將生成的加工設(shè)計圖... 

【文章來源】：青島理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水平集函數(shù)的設(shè)計域

圖 2-2 設(shè)計域及初始水平集函數(shù)示意圖平集法中，設(shè)計邊界是隱含在三維水平集表面的零水平集里，動是通過 Hamilton-Jacobi 偏微分方程、進(jìn)化速度和一套初始ilton-Jacobi 方程可通過水平集函數(shù)φ ( x (t ), t) =0對時間的導(dǎo)數(shù)來獲t( ) . 0Tnφ + V φ=nS式可以看出，這里法向速度才對設(shè)計域的進(jìn)化起作用。這樣，看成是水平集函數(shù)隨偽時間變化的動態(tài)進(jìn)化過程。，式 2-15 中的nV已經(jīng)得出。式 2-15 中的第二項可以簡化為：( ) ( )T TnSφφ φ φφ = = milton-Jacobi 方程就變成了下述形式：φ

保證了設(shè)計思想的前瞻性，并且設(shè)計模型有很高的應(yīng)用價值。初始設(shè)計模型如下圖所示，圖2-4 為基于 MATLAB 編程的初始幾何結(jié)構(gòu)及邊界條件，藍(lán)色區(qū)域為實(shí)體各向同性材料，白色區(qū)域為無材料空洞區(qū)；圖 2-5 為前者利用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)的利用水平集函數(shù)建立的初始三維模型。圖 2-4 初始設(shè)計的幾何結(jié)構(gòu)及邊界條件；

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3328193