[发明专利]构造轻量化晶格结构单元的方法

权利要求书

1.一种构造轻量化晶格结构单元的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.构建晶格结构单元的轻量化模型而生成轻量化的晶格结构单元；

若所述晶格结构单元为隐式曲面晶格单元，根据如下步骤构建隐式曲面晶格单元的轻量化模型：

S11.以所述隐式曲面晶格单元的中心点为原点，构建三维空间直角坐标系,并确定所述隐式曲面晶格单元的曲面空间函数F；所述曲面空间函数F为：

F＝f₁(x,y,z)，其中，x、y以及z分别为所述曲面空间函数F在所述三维空间直角坐标系中的x轴坐标值、y轴坐标值以及z轴坐标值，f₁为x、y以及z的运算法则表达式；

S12.分别确定所述曲面空间函数F中x、y以及z对应的定义域；

S13.生成所述曲面空间函数F的对象文件；

S14.对所述曲面空间函数的对象文件进行建模处理，得到隐式曲面晶格单元的轻量化模型；

S2.确定所述晶格结构单元的密度特征参数；

S3.判断所述密度特征参数的值是否小于设定的阈值，若是，则进入步骤S4，若否，则测算所述晶格结构单元的密度，得到已知密度的晶格结构单元；

S4.在小于所述阈值的范围内，调整所述密度特征参数的值使得晶格结构单元的密度达到预设的目标密度，得到所述目标密度的晶格结构单元。

2.根据权利要求1所述的构造轻量化晶格结构单元的方法，其特征在于：步骤S1中，若所述晶格结构单元为桁架点阵晶格单元，根据如下步骤构建桁架点阵晶格单元的轻量化模型：

a.以所述桁架点阵晶格单元的中心点为原点，构建三维空间直角坐标系；

b.确定桁架点阵晶格单元中各顶点在三维空间直角坐标系中的坐标信息；其中，顶点N_i的坐标信息为(id_i,x_i,y_i,z_i)，id_i为顶点i的序号，x_i为顶点i的x轴坐标，y_i为顶点i的y轴坐标，z_i为顶点i的z轴坐标；

c.确定桁架点阵晶格单元中各顶点之间的连接关系；其中，顶点N_i与顶点N_j之间的连接关系为(id_ij,id_i,id_j)，id_ij为连接序号，id_j为顶点j的序号，i以及j均为标记符号；

d.以各顶点的坐标信息以及各顶点之间的连接关系为建模参数进行建模处理，得到桁架点阵晶格单元的轻量化模型。

3.根据权利要求1所述的构造轻量化晶格结构单元的方法，其特征在于：步骤S2中，若所述晶格结构单元为桁架点阵晶格单元，则将桁架点阵晶格单元的桁架截面圆直径作为密度特征参数；

若所述晶格结构单元为隐式曲面晶格单元，则将隐式曲面晶格单元的曲面层厚作为密度特征参数。

4.根据权利要求1所述的构造轻量化晶格结构单元的方法，其特征在于：还包括，步骤S5.对确定了密度的晶格结构单元进行强度测试处理，得到强度测试结果。

5.根据权利要求4所述的构造轻量化晶格结构单元的方法，其特征在于：所述步骤S5，具体包括：

S51.确定所述晶格结构单元的强度测试函数f；所述强度测试函数f为：f＝(A-D)/[1+(X/C)^B]+D；其中，A、B、C以及D均为系数，X为所述晶格结构单元的密度；

S52.判断所述晶格结构单元的相对杨氏模量的值是否小于所述强度测试函数f的值，若是，则所述晶格结构单元的强度不满足设定标准，若否，则所述晶格结构单元的强度满足设定标准；其中，所述相对杨氏模量为所述晶格结构单元的最大杨氏模量与致密结构的杨氏模量的比值。