[发明专利]一种三维产品模型的形状优化方法

摘要

本发明提供了一种三维产品模型的形状优化方法，包括以下步骤：首先利用反求方法或者尺寸测量方法，构建产品模型包含点、线、面特征的特征框架模型，添加特征元素之间的约束，构成参数化的特征框架，通过多种驱动方式且维护特征之间的约束以实现特征框架模型的修改。再针对该特征框架，利用体参数化的理论得到可用于等几何分析的体参数化模型。同时将该特征框架的特征尺寸作为产品尺寸或者形状优化的参数，推导产品物理性能与这些设计参数的敏度矩阵，通过优化这些参数以实现对产品模型的优化设计。

主权项

一种三维产品模型的形状优化算法，用于对三维产品模型的形状进行优化设计，其特征在于，包括以下步骤：(一)建立特征框架模型采用反求方法或者尺寸测量方法，构建包含产品模型点、线、面特征的自由形体特征框架模型；选取部分特征参数作为优化设计参数，并根据这些优化设计参数和其他一些已知参数，构建出所述自由形体特征框架模型的特征曲线；给所述特征曲线添加约束条件得到参数化的特征框架，通过特征框架尺寸驱动产品模型的变形，(二)建立分析模型采用一定方法获取所述特征框架模型的表面控制点和实体内部控制点，并建立优化设计参数和控制点之间的关联，(三)建立控制点坐标对优化设计参数的灵敏度矩阵给所述特征框架模型施加边界条件或约束条件，利用等几何分析的方法得到每个控制点的物性参数；利用所述控制点和优化设计参数的关系，从而构建出优化设计参数和物性参数的关系；根据该关系求取物性参数针对于优化设计参数的导数关系，即得到灵敏度矩阵；对所述灵敏度矩阵进行求解，确定优化算法，(四)利用选用的优化算法，依次对每个优化设计参数和对应的特征框架模型进行更新，直到满足给定的迭代终止条件。