[发明专利]一种基于模拟磨粒分布的砂轮表面建模方法

权利要求书

1.一种基于模拟磨粒分布的砂轮表面建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

step1：根据模拟砂轮尺寸参数和砂轮上磨粒尺寸参数，构建砂轮外圆表面展开的三维坐标系，其中XY平面直角坐标系表示砂轮表面，Z轴向表示分布在砂轮表面磨粒的高度，将XY平面划分若干独立区域，每个独立区域内分布一个磨粒，每个独立区域的X向和Y向的最大值坐标和最小值坐标即为该独立区域内磨粒的生成区域范围参数；

step2：用磨粒模型截面模拟磨粒，截面为一几何图形，所述几何图形至少包括三角形、矩形、梯形和椭圆形中的两种及两种以上，然后按一随机算法定义所述独立区域内磨粒的几何图形；

step3：在step1中生成区域范围参数和step2确定的几何图形的基础上，按一随机算法在所述独立区域生成对应的几何图形，用于磨粒的模拟；

step4：砂轮上所有独立区域的磨粒模型分别经过step1-step3在各自的独立区域内生成，最终在step1中的三维立体坐标中构建完成砂轮表面的仿真模型。

2.根据权利要求1所述基于模拟磨粒分布的砂轮表面建模方法，其特征在于，step1中所述砂轮尺寸参数包括砂轮直径和砂轮宽度，所述磨粒尺寸参数包括磨粒粒度、砂轮表面所在平面的X方向和Y方向上的步长。

3.根据权利要求1所述基于模拟磨粒分布的砂轮表面建模方法，其特征在于，step2中所述几何图形为三角形为等腰三角形，梯形为直角梯形，椭圆形为半椭圆形。

4.根据权利要求1所述基于模拟磨粒分布的砂轮表面建模方法，其特征在于，step2中所述随机算法是rand函数产生的随机数。

5.根据权利要求4所述基于模拟磨粒分布的砂轮表面建模方法，其特征在于，step2中所述随机算法具体为在0-1数值区间内划分为若干区间，区间数在几何图形类型数以上，然后各个区间定义对应的几何图形，接着rand函数生成一随机数根据这一随机数所处的区间对应出所述独立区域内磨粒模型的截面是哪种几何图形。

6.根据权利要求1所述基于模拟磨粒分布的砂轮表面建模方法，其特征在于，step3中所述随机算法是rand函数产生的随机数。

7.根据权利要求1所述基于模拟磨粒分布的砂轮表面建模方法，其特征在于，step3中根据磨粒粒度给出磨粒高度和底部宽度的区间范围。

8.根据权利要求7所述基于模拟磨粒分布的砂轮表面建模方法，其特征在于，step3中针对独立区域内模拟磨粒的几何图形的生成过程如下：利用生成的随机数在磨粒高度区间内给出高度，也就是几何图形中顶点的Z向坐标；利用生成的随机数在step1给定的X向和Y向的最大值坐标和最小值坐标区间内给出几何图形中底点相对位置，最后用plot3函数在对应的独立区域内绘出几何图形，所述几何图形为三角形、矩形或梯形。

9.根据权利要求7所述基于模拟磨粒分布的砂轮表面建模方法，其特征在于，step3中针对独立区域内模拟磨粒的椭圆形的生成过程如下：利用生成的随机数在磨粒高度区间内给出高度，也就是椭圆形顶点的Z向坐标；利用生成的随机数在step1给定的X向和Y向的最大值坐标和最小值坐标区间内给出椭圆形中心线的相对位置，最后用plot3函数在对应的独立区域内绘出椭圆形。

10.根据权利要求1所述基于模拟磨粒分布的砂轮表面建模方法，其特征在于，step2中所述磨粒模型截面是指磨粒模型沿砂轮轴向的截面形状。