[发明专利]三维光滑曲面点阵胞元及设计方法、点阵结构、零件

权利要求书

1.一种三维光滑曲面点阵胞元设计方法，通过求解隐式函数得到原始点阵胞元曲面，其特征在于：还包括以下步骤：

将原始点阵胞元曲面离散得到多个网格单元曲面；

分别获取每个所述网格单元曲面的等距偏移曲面，获取每个所述网格单元曲面等距偏移曲面的步骤为：

通过所述网格单元曲面的每个节点坐标分别获取所述网格单元曲面在每个所述节点的法向量；

按照设定的无量纲偏移参数α，通过沿各个所述节点的法向量偏移各个所述节点，得到任一点的偏移距离均相同等距偏移曲面；

所述无量纲偏移参数α满足以下关系：

α＝d/L_c(-0.2α0.2,且不等0)

其中，d为偏移距离，L_c为三维光滑曲面点阵胞元的长度；

获取的各个所述等距偏移曲面组成待设计的点阵胞元曲面；

为所述待设计点阵胞元曲面设置厚度，得到三维光滑曲面点阵胞元。

2.根据权利要求1所述的三维光滑曲面点阵胞元设计方法，其特征在于：在为所述待设计点阵胞元曲面设置厚度时，通过沿所述待设计点阵胞元曲面的正负法向量上分别偏移二分之一厚度，得到设置的厚度。

3.根据权利要求1所述的三维光滑曲面点阵胞元设计方法，其特征在于：所述原始点阵胞元曲面对应的隐式函数为：

φ₂＝2(cosxcosy+cosycosz+coszcosx)-(cos2x+cos2y+cos2z)＝c

式中x＝2πX/L_x，y＝2πY/L_y z＝2πZ/L_z，L_x、L_y、L_z分别为沿x、y、z方向原始点阵胞元曲面的尺寸，X、Y、Z是所述原始点阵胞元曲面各点在坐标系中的坐标，c为常量。

4.根据权利要求1所述的三维光滑曲面点阵胞元设计方法，其特征在于：所述原始点阵胞元曲面离散得到的多个所述网格单元曲面具有周期对称性。

5.一种三维光滑曲面点阵胞元设计方法，通过求解隐式函数得到原始点阵胞元曲面，其特征在于：还包括以下步骤：

将原始点阵胞元曲面离散得到多个网格单元曲面，所述网格单元曲面具有周期对称性；

选取其中任一个所述网格单元曲面，获取所述网格单元曲面的等距偏移曲面，获取步骤为：

通过所述网格单元曲面的每个节点坐标分别获取所述网格单元曲面在每个所述节点的法向量；

按照设定的无量纲偏移参数α，通过沿各个所述节点的法向量移动各个所述节点，得到任一点的偏移距离均相同等距偏移曲面；

所述无量纲偏移参数α满足以下关系：

α＝d/L_c(-0.2α0.2,且不等0)

其中，d为偏移距离，L_c为三维光滑曲面点阵胞元的长度；

根据所述网格单元曲面的周期对称性得到其他所述网格单元曲面相对应的等距偏移曲面；

各个所述等距偏移曲面组成待设计的点阵胞元曲面；

为所述待设计点阵胞元曲面设置厚度，得到三维光滑曲面点阵胞元。

6.根据权利要求5所述的三维光滑曲面点阵胞元设计方法，其特征在于：在为所述待设计点阵胞元曲面设置厚度时，通过沿所述待设计点阵胞元曲面的正负法向量上分别偏移二分之一厚度，得到设置的厚度。

7.根据权利要求5所述的三维光滑曲面点阵胞元设计方法，其特征在于：所述原始点阵胞元曲面对应的隐式函数为：

φ₂＝2(cosxcosy+cosycosz+coszcosx)-(cos2x+cos2y+cos2z)＝c

式中x＝2πX/L_x，y＝2πY/L_y z＝2πZ/L_z，L_x、L_y、L_z分别为x、y、z方向原始点阵胞元曲面的尺寸，X、Y、Z是所述原始点阵胞元曲面各点在坐标系中的坐标，c为常量。