基于水平集函數(shù)的數(shù)字化拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)及制造.pdf

1、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(duì)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(jì)算。在完成數(shù)字化優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步創(chuàng)新地研究該設(shè)計(jì)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(tái)，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(duì)優(yōu)化結(jié)果邊界的提取，并利用位查詢方法對(duì)邊界數(shù)據(jù)排序

2、。按照數(shù)字化制造技術(shù)的加工標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)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(jì)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(duì)提取的邊界點(diǎn)云數(shù)據(jù)按照不同邊界曲線進(jìn)行