[发明专利]一种拓扑优化结果的轻量化新能源汽车结构重构方法

权利要求书

1.一种拓扑优化结果的轻量化新能源汽车结构重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、边界识别：

S1、对待识别矩阵单元邻近的八个矩阵单元进行判断，若邻近的八个矩阵单元的逻辑值全部为1，则该矩阵单元为内部单元，否则，该矩阵单元为边界单元；

S2、按照从左到右从上到下的顺序遍历矩阵，标记所有的内部单元和边界单元；

S3、将拓扑优化结果的所有内部单元的逻辑值赋为0，得到边界单元矩阵；

S4、将矩阵单元的位置转换为二维直角坐标保存，实现边界矩阵的参数化；

步骤二、边界单元的排序：

S1、首先找到边界矩阵中待排序轮廓中含有逻辑值为1的单元的最左一列，将该列最上面的单元作为排序首单元；

S2、定义链码的初始查找方向为右上，如果右上方单元的逻辑值为1，则该单元为下一边界单元，否则，搜索方向按照顺时针方向偏转45°，链码数值加1，直到找到逻辑值为1的单元；

S3、用查找到的逻辑值为1的单元作为新的搜寻起点，初始查找方向为上次查找方向逆时针偏转45°，继续按照第S2步的方法搜索；

S4、重复步骤S3，直至搜寻到排序首单元，结束循环，完成整个边界的跟踪；

S5、按照跟踪顺序保存边界单元的直角坐标则完成了轮廓边界单元的排序，并保存链码信息，从而获取轮廓线几何参数后，对轮廓线进行规整，获得由直线和圆弧拟合的参数化图像；

步骤三、轮廓分段：

S1、对步骤二中获得的轮廓链码加权平均得到平均链码；

S2、计算轮廓的差分链码；

S4、用差分链码表示轮廓的曲率变化，差分链码突变处即轮廓的分段点。

步骤四、B样条拟合：

S1、结构灵敏度的计算方法：利用完全差分法计算边界点对尺寸变化的结构响应灵敏度；

S2、筛选插值点并进行B样条拟合：插值点的选择应该考虑轮廓边界点的灵敏度优先原则和轮廓的几何完整性原则，优先选择灵敏度大的点为插值点，然后对拓扑优化结果分段进行B样条拟合；

S3、将由步骤S2拟合而成的闭合轮廓线输出至CAD软件中得到相应的重构的几何模型。

2.根据权利要求1所述的拓扑优化结果的轻量化新能源汽车结构重构方法，其特征在于，所述步骤二中的边界单元的排序是利用链码对边界单元跟踪和排序。