[发明专利]一种交叉筋整体壁板的激光诱导自由成形方法及装置

权利要求书

1.一种交叉筋整体壁板的激光诱导自由成形方法，其特征在于，所述激光诱导自由成形方法包括：

步骤一：提取待成形整体壁板的几何信息，确定所述待成形整体壁板的几何信息与成形所需应变的对应关系；

步骤二：根据所述待成形整体壁板的几何信息及成形所需应变确定对所述待成形整体壁板激光扫描时的激光扫描路径及激光工艺参数；

所述确定对所述待成形整体壁板激光扫描时的激光扫描路径的方法包括：

对所述待成形整体壁板的几何信息进行分析；

获取所述待成形整体壁板的待成形曲面的最大曲率线方向和大小，所述激光扫描路径为沿着所述待成形曲面的最大曲率线方向移动的路径；

步骤三：在以所述激光工艺参数并按照激光扫描路径对所述待成形整体壁板进行激光扫描的过程中，测量待成形整体壁板的待成形曲面信息；

步骤四：计算所述待成形曲面信息与目标曲面信息之间的误差；

步骤五：判断所述误差是否大于设定阈值；如果是，则根据所述误差调整在对所述待成形整体壁板激光扫描时的激光扫描路径及激光工艺参数；否则，停止激光扫描，激光诱导自由成形完成。

2.根据权利要求1所述的交叉筋整体壁板的激光诱导自由成形方法，其特征在于，所述确定所述待成形整体壁板的几何信息与成形所需应变的对应关系的方法包括：

将待成形整体壁板的三维几何模型分解；

提取分解后三维几何模型的特征线和特征点；

根据所述特征线和特征点向待成形整体壁板外形曲面上投影，以建立待成形整体壁板的几何信息与成形所需应变的对应关系。

3.根据权利要求1所述的交叉筋整体壁板的激光诱导自由成形方法，其特征在于，所述应变包括：壁板弯曲时应力应变的分布、变化规律以及弹性势能的分布、变化规律。

4.根据权利要求1所述的交叉筋整体壁板的激光诱导自由成形方法，其特征在于，所述激光工艺参数包括激光扫描速度；其中，

所述确定对所述待成形整体壁板激光扫描时激光工艺参数的方法包括：

获取所述待成形曲面的各个曲率；

将所述待成形曲面的各个曲率的数值按照大小顺序均匀分为N个部分，选取分别对应各个曲率数值范围的激光扫描速度V_i，其中，i＝1,...,N，且激光扫描速度V_i依次递增；

按照设定的激光扫描速度，对对应各个曲率数值范围的待成形整体壁板进行激光扫描。

5.一种交叉筋整体壁板的激光诱导自由成形装置，其特征在于，所述激光诱导自由成形装置包括：

分析单元，用于提取待成形整体壁板的几何信息，确定所述待成形整体壁板的几何信息与成形所需应变的对应关系；

确定单元，用于根据所述待成形整体壁板的几何信息及成形所需应变确定对所述待成形整体壁板激光扫描时的激光扫描路径及激光工艺参数；

测量单元，用于在以所述激光工艺参数按照激光扫描路径对所述待成形整体壁板进行激光扫描的过程中，测量待成形整体壁板的待成形曲面信息；

计算单元，用于计算所述待成形曲面信息与目标曲面信息之间的误差；

判断单元，用于判断所述误差是否大于设定阈值，如果是，则根据所述误差调整在对所述待成形整体壁板激光扫描时的激光扫描路径及激光工艺参数；否则，停止激光扫描，激光诱导自由成形完成。

6.根据权利要求5所述的交叉筋整体壁板的激光诱导自由成形装置，其特征在于，所述分析单元包括：

分解模块，用于将待成形整体壁板的三维几何模型分解；

提取模块，用于提取分解后三维几何模型的特征线和特征点；

投影模块，用于根据所述特征线和特征点向待成形整体壁板外形曲面上投影，以建立待成形整体壁板的几何信息与成形所需应变的对应关系。

7.根据权利要求5所述的交叉筋整体壁板的激光诱导自由成形装置，其特征在于，所述确定单元包括：

分析模块，用于对所述待成形整体壁板的几何信息进行分析；

第一获取模块，用于获取所述待成形整体壁板的待成形曲面的最大曲率线方向和大小，所述激光扫描路径为沿着所述待成形整体壁板的曲面的最大曲率线方向移动的路径。

8.根据权利要求7所述的交叉筋整体壁板的激光诱导自由成形装置，其特征在于，所述激光工艺参数包括激光扫描速度；其中，

所述确定单元还包括：

第二获取模块，用于获取所述待成形曲面的各个曲率；

均分模块，用于将所述待成形曲面的各个曲率的数值按照大小顺序均匀分为N个部分，选取分别对应各个曲率数值范围的激光扫描速度V_i，其中，i＝1,...,N，且激光扫描速度V_i依次递增；

按照设定的激光扫描速度，对对应各个曲率数值范围的待成形整体壁板进行激光扫描。