[发明专利]一种结构及其多类型边界的水平集隐式表达方法

摘要

本发明公开了一种结构及其多类型边界的水平集隐式表达方法，包括以下三个步骤(1)根据结构Ω具有的n种表面，建立相应数量独立的拓扑指示函数；(2)多种不同类型边界的静态表达用拓扑指示函数表达结构区域Ω；用拓扑指示函数描述结构中不同边界类型；(3)多种不同类型边界的动态演化表达通过求解如下动态演化方程组演化各个水平集函数，将更新的拓扑指示函数循环代入步骤(2)得到新结构及边界，直至达到优化目标。本发明能够清晰准确的描述结构多类型的表面，并能动态的表示结构表面的演化过程。

主权项

一种结构及其多类型边界的水平集隐式表达方法，其特征在于，包括以下三个步骤：(1)根据结构Ω具有的n种表面，建立相应数量独立的拓扑指示函数Φ1、Φ2……Φn；(2)多种不同类型边界的静态表达：用拓扑指示函数Φ1、Φ2……Φn表达结构区域Ω；用拓扑指示函数Φ1、Φ2……Φn描述结构中不同边界类型Γ1，Γ2，……，Γn；(3)多种不同类型边界的动态演化表达：通过求解如下动态演化方程组演化各个水平集函数Φ1、Φ2……Φn，将更新的拓扑指示函数循环代入步骤(2)，直至达到优化目标；所述动态演化方程组表示为：Φ1,t+aΦ1|▿Φ1|=bΦ1κ1|▿Φ1|]]>Φ2,t+aΦ2|▿Φ2|=bΦ2κ2|▿Φ2|]]> ……Φn,t+aΦn|▿Φn|=bΦnκn|▿Φn|]]>其中，系数是驱动边界运动的速度参数，是法线方向速度值，是曲率相关速度因子，κ1、κ2、……、κn是边界曲率，Φi,t表示水平集函数Φi关于时间t的导数，表示水平集函数的梯度，i＝1,2…,n。