[发明专利]一种面向增材制造基于有限元网格的点阵结构构造方法

权利要求书

1.一种面向增材制造基于有限元网格的点阵结构构造方法，其特征在于具有如下步骤：

S1、利用有限元网格化技术对给定几何模型进行网格化离散，形成网格模型；所述步骤S1的具体步骤如下：

S11、利用有限元网格化技术对给定几何模型进行网格化离散；

S12、利用ANSYS的数据提取功能，将网格化离散后的几何模型的网格节点信息与网格单元信息进行提取，所述网格节点信息包括网格节点编号和网格节点坐标，所述网格单元信息包括网格单元编号以及网格单元所包含的网格节点编号与网格节点顺序；

S13、利用ANSYS的数组功能，定义与提取数据维度相同的数组，并把提取到的网格节点信息与网格单元信息保存到定义的数组当中；

S14、删除离散化的网格和给定几何模型；

S15、利用保存到定义的数组当中的网格节点信息与网格单元信息在相应的节点位置处创建关键点，形成网格模型；

S2、选定点阵单胞模型；所述点阵单胞模型为原生单胞或衍生单胞；

所述原生单胞为将所述网格模型的网格单元的边界线直接转换成点阵结构中的杆件；

所述衍生单胞为在原生单胞的基础上通过对所述网格模型的网格单元原有节点进行插值获得衍生节点，进而通过衍生节点与所述网格模型的网格单元原有节点构造杆件，形成衍生单胞；

S3、在所述网格模型的每一个网格内利用所述网格模型的网格节点信息和所述网格模型的网格单元边信息填充选定的点阵单胞模型，完成点阵结构组装；

所述步骤S3的具体步骤如下：

S31、在所述网格模型的每一个网格内按照选定的点阵单胞模型利用所述网格模型的网格节点信息和所述网格模型的网格单元边信息将网格内各节点连点成线建立点阵结构线模型；

S32、在点阵结构线模型的每条线和线两端的节点位置建立杆件，所述杆件包括与所述点阵结构线模型的线相对应的圆柱体结构和与线两端的节点相对应的球体结构；

所述圆柱体结构的长度l，所述圆柱体结构的截面直径R以及所述球体结构的直径R，满足以下公式：

l5R；

S33、给杆件赋予材料属性，完成点阵结构组装，所述材料属性包括弹性模量，泊松比和密度。