[发明专利]微桁架结构设计平台及其设计方法

权利要求书

1.一种微桁架结构设计平台，其特征在于：   包括微桁架单元库构造模块、构造内部结构模块和三维实体模型成形模块；所述微桁架单元库构造模块构造微桁架单元库，定义微桁架单元的数据结构，确定微桁架单元的结点、边的空间拓扑关系：确定微桁架单元结构包含哪些结点及其边的连接关系，规定对应对称节点之间存在空间对称关系，确定边的默认形状和默认尺寸，规定边与边之间用球形连接；所述构造内部结构模块根据设计的三维实体表面模型数据，构造其内部微桁架结构实体；所述三维实体模型成形模块检测微桁架结构并生成三维实体模型，采用激光烧结技术(SLS),构造对应的物理模型。

2.根据权利要求1所述的微桁架结构设计平台，其特征在于：所述微桁架单元库构造模块中每个桁架单元所包含的信息如下：首先是结点–结点定义桁架结构单元：(1)位置–结点的(X, Y, Z)坐标，(2)类型–结点间的连接类型，一般采用球体连接，(3)尺寸–结点的大小，(4)是否落在边界上–该结点是否为边界结点，(5)其他属性；其次是支架–连接结点的边：(1)结点ID–连接的结点ID值，(2)内部结点–两边界结点之间如何插值，(3)类型–结点连接的断面类型，(4)尺寸–支架的尺寸大小，根据不同的类型，可能包含多个自定义参数，(5)用户自定义类型；最后性能指的是–桁架结构的性能，包括力学性能、拉伸强度。

3.根据利要求1所述的微桁架结构设计平台，其特征在于：所述构造内部结构模块包含单元生成、尺寸调整、采用微桁架结构填充单元三个模块。

4.根据利要求1所述的微桁架结构设计平台，其特征在于：所述三维实体模型成形模块进行结点处的布尔运算，根据空间桁架单元和桁架结构，生成的三维模型在结点出相互叠加，同一结点处的边模型需要进行布尔运算。

5.一种微桁架结构的设计方法，包括以下步骤：

（1）根据组件形状和具体要求进行微桁架结构单元设计；

（2）进行单元结构优化；

（3）根据设计交互原则进行可视化设计；

（4）进行结构定义；

（5）检测微桁架结构；

（6）用CAD生成模型；

（7）对结点处的边模型进行布尔运算；

（8）生成三维模型生成；

（9）工艺规划并使用激光烧结技术生成物理模型。