[发明专利]一种可形变表面束缚的共形阵列单元的延迟构造方法

权利要求书

1.一种可形变表面束缚的共形阵列单元的延迟构造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获得形变前有限单元模型的拓扑数据结构，该拓扑数据结构包括所述有限单元模型所包含的所有单元所关联的所有节点的节点坐标；

步骤2、对有限单元模型进行结构力学仿真后，获得每个锚点的位移数据；

步骤3、获得每个阵列单元锚定点的一个3x3变换矩阵和一个3维位移向量，包括以下步骤：

步骤301、依据当前锚点的位移数据判断当前锚点在所有单元外还是在所有单元内，若当前锚点在所有单元外，则进入步骤302，若当前锚点在某个单元内，则进入步骤303；

步骤302、依据就近原则从所有单元中选择一个单元，计算当前锚点与当前单元表面之间的距离，若该距离大于预先设定的距离阈值，则无法获得表面吸附单元，退出本方法，否则将当前单元作为表面吸附单元，根据插值函数确定一个距离当前锚点最近的有限单元上的一点，获得该点的局部坐标表示，该节点有至少一个局部坐标分量在表面吸附单元内，其余在表面吸附单元外，进入步骤304；

步骤303、若当前锚点在当前单元内，则将当前单元作为表面吸附单元，计算出当前锚点在表面吸附单元的局部坐标表示，进入步骤304；

步骤304、当前锚点的位移数据以及上一步获得的表面吸附单元以及局部坐标表示构成一个形变计算对象，计算得到当前锚点的3x3变换矩阵和一个3维位移向量；

步骤4、若待设计的阵列单元是刚性固定的，则将步骤3计算出的3x3矩阵进行矩阵分解计算，计算并提取一个最优旋转变换矩阵，将该最优旋转变换矩阵与步骤3计算出的位移向量合并，获得可以描述单元局部坐标系发生平移以及旋转变化的完整的变换矩阵，进入步骤5；

若待设计的阵列单元是柔性的，则保留步骤3计算出的3x3矩阵，将该3x3矩阵与步骤3计算出的位移向量合并，获得可以描述单元局部坐标系发生平移以及旋转变化的完整的变换矩阵，进入步骤5；

步骤5、设计形变前的阵列单元；

步骤6、根据步骤4计算得到的完整的变换矩阵，对阵列单元的坐标系以及坐标系中的关键点进行变换，得到形变后的阵列单元的位置和局部坐标系，进入步骤7；

步骤7、对形变后的阵列单元进行电磁仿真，若阵列单元的位移和姿态符合要求且未发生超出步骤302所述的距离阈值的情况，则退出本方法，则退出本方法，若不符合要求，则重新设计形变前的阵列单元或适度修正距离阈值后返回步骤6，直至电磁仿真结果符合要求。

2.如权利要求1所述的一种可形变表面束缚的共形阵列单元的延迟构造方法，其特征在于，步骤1中，直接建立或者导入所述有限单元模型，或者输入为非有限单元模型的参数扫描体后，通过有限采样将该参数扫描体转换为所述有限单元模型。

3.如权利要求1所述的一种可形变表面束缚的共形阵列单元的延迟构造方法，其特征在于，步骤1中，所述拓扑数据结构还包括单元信息。

4.如权利要求3所述的一种可形变表面束缚的共形阵列单元的延迟构造方法，其特征在于，步骤1中，所述单元信息包括单元类型信息或关于其节点的插值形函数和单元所关联的所有所述节点的节点编号。

5.如权利要求1所述的一种可形变表面束缚的共形阵列单元的延迟构造方法，其特征在于，在所述步骤1之后，并所述步骤2之前，还包括以下步骤：

将步骤1获得的有限单元模型的所述拓扑数据结构转换为快速查询表，将任意三维坐标输入该快速查询表后能迅速判断该三维坐标是否存在所述表面吸附单元，若存在，在输出所述表面吸附单元及对应的所述局部坐标表示。