[发明专利]一种仿生轻质微结构舵翼的制作方法

权利要求书

1.一种仿生轻质微结构舵翼的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据舵翼模型的工作载荷，选取微结构设计区域；

(2)按照设定的仿生微结构单元尺寸，首先在单位平面内生成对应数量的参考点，再映射到微结构设计区域的上下边界上，根据映射后的参考点位置对微结构设计区域进行共形体素划分；划分后的体素单元以顶点索引的形式存储于数组结构中；

(3)根据仿生微结构单元的拓扑连接关系，形成轻质微结构的骨架线信息；

(4)根据骨架线以及杆径信息，构建距离场函数和等值面，生成三角网格模型；

(5)将三角网格模型与去除填充区域后的舵翼主体进行布尔运算，完成边界处的连接，生成舵翼模型。

2.根据权利要求1所述的仿生轻质微结构舵翼的制作方法，其特征在于，步骤(1)中，在有限元仿真软件中施加工作载荷，以降低零件总体体积为目标，进行拓扑优化分析，筛选出用于微结构填充的区域。

3.根据权利要求1所述的仿生轻质微结构舵翼的制作方法，其特征在于，步骤(2)中，将参考点坐标代入设计区域边界曲面的参数方程中，完成边界上参考点的映射。

4.根据权利要求1所述的仿生轻质微结构舵翼的制作方法，其特征在于，步骤(3)中，所述仿生微结构单元的拓扑连接关系通过体素单元顶点空间坐标以及顶点间的组合运算进行表征，完成微结构单元的填充。

5.根据权利要求1所述的仿生轻质微结构舵翼的制作方法，其特征在于，步骤(4)中，所述距离场函数由有向距离场构建，距离场函数的中心为微结构骨架线；

所述微结构单元的外表面，是由有向距离场中大小为半径值的等值面；所述半径值根据体积减小的目标进行估算，是通过实际构建微结构模型与填充区域的总体积对比而得到的值。

6.根据权利要求1所述的仿生轻质微结构舵翼的制作方法，其特征在于：步骤(5)完成后，所生成的舵翼模型以三角网格形式存储。