基于水平集函數的數字化拓撲優(yōu)化設計及制造.pdf

1、本文在現有拓撲優(yōu)化技術研究的基礎上，應用水平集函數法，對各向同性材料建立了數字化優(yōu)化力學模型；應用懲罰函數法來實現結構拓撲優(yōu)化計算。在完成數字化優(yōu)化設計的基礎上，進一步創(chuàng)新地研究該設計結果的數字化制造。
　　 在得到數字化優(yōu)化結果以后，利用MATLAB軟件平臺，將優(yōu)化后高維水平集函數的點云數據存入結構數據庫。提出用三角形面片法逼近拓撲優(yōu)化后的水平集曲面，用面片邊線的參數方程實現對優(yōu)化結果邊界的提取，并利用位查詢方法對邊界數據排序

2、。按照數字化制造技術的加工標準，對提取的數據編程，實現數字化優(yōu)化后工件的數字化制造。最后，利用線切割技術制造的工件證實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法，建立了各向同性材料結構的拓撲優(yōu)化模型。
　　 (2)創(chuàng)新地提出用三角形面片法來逼近拓撲優(yōu)化后的水平集曲面，提取設計結果的邊界點云數據。
　　 (3)提出應用位查詢原理，對提取的邊界點云數據按照不同邊界曲線進行