The present invention provides a method for the generation of solid model hollow model finite element mesh based on the method of the invention, the entity model is divided into finite element mesh, with each node of the finite element mesh generation as the center of the sphere sphere, then triangular mesh on the spherical surface, the finite element unit. The spherical intersection node connection formed between nodes labeled each spherical subordinate and adjacent nodes in the two sphere, to determine the two triangle mesh by two points corresponding to the mark, the two triangle mesh corresponding vertex connected to generate three prism, three prism connecting each side one of the diagonal can be divided into two triangular mesh, and then complete the processing of all finite element unit, finite element mesh remove all triangle mesh A hollow cavity model with hollow structure on the surface and inside of the solid model is obtained, which is simple in operation and high in feasibility.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及增材制造领域,尤其涉及一种基于有限元网格的实体模型生成镂空模型的方法。
技术介绍
镂空模型能够节省材料,节省成本,并且具有结构通透、样式美观等特点,被广泛运用在工业产品、建筑、艺术等领域。随着增材制造(3D打印技术)的出现,制造具有复杂结构的零部件成为可能,现有的方法能够将实体模型生成表面镂空结构,而内部的未空腔不能生成内部镂空结构,从而无法生成实体模型的表面和内部均为镂空结构的空间镂空模型。随着增材制造(3D打印)技术的进一步发展,实体模型在向空间镂空模型发展,具有减重、节省材料、提高生产效率、降低成本的优点,因此在实体模型上生成空间镂空模型将具有重要意义和实用价值。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种基于有限元网格的实体模型生成镂空模型的方法,生成的空间镂空模型的表面和内部均为镂空结构,且操作简单、可行性高。为了实现上述目的,本专利技术提供了一种基于有限元网格的实体模型生成镂空模型的方法,包括步骤:S1,建立实体模型;S2,对实体模型进行有限元体单元划分得到有限元网格;S3,以有限元网格的各节点为球心生成球面;S4,对各球面进行三角面片网格划分;S5,针对各有限元体单元,对步骤S4中的各球面,标记各球面所属的节点与相邻节点之间形成的节点连线在两个球面上的交点,通过标记的两个交点确定对应的两个三角面片网格,将这两个三角面片网格对应的顶点连接以生成三棱柱,连接每个三棱柱侧面的其中一条对角线将其划分为两个三角面片网格,重复本步骤,完成所有有限元体单元的处理;S6,清除所有的三角面片网格以外的有限元网格区域,所有的三 ...
【技术保护点】
一种基于有限元网格的实体模型生成镂空模型的方法,包括步骤:S1,建立实体模型;S2,对实体模型进行有限元体单元划分得到有限元网格;S3,以有限元网格的各节点为球心生成球面;S4,对各球面进行三角面片网格划分;S5,针对各有限元体单元,对步骤S4中的各球面,标记各球面所属的节点与相邻节点之间形成的节点连线在两个球面上的交点,通过标记的两个交点确定对应的两个三角面片网格,将这两个三角面片网格对应的顶点连接以生成三棱柱,连接每个三棱柱侧面的其中一条对角线将其划分为两个三角面片网格,重复本步骤,完成所有有限元体单元的处理;S6,清除所有的三角面片网格以外的有限元网格区域,所有的三角面片网格即组成与实体模型对应的空间镂空模型。
【技术特征摘要】
1.一种基于有限元网格的实体模型生成镂空模型的方法,包括步骤:S1,建立实体模型;S2,对实体模型进行有限元体单元划分得到有限元网格;S3,以有限元网格的各节点为球心生成球面;S4,对各球面进行三角面片网格划分;S5,针对各有限元体单元,对步骤S4中的各球面,标记各球面所属的节点与相邻节点之间形成的节点连线在两个球面上的交点,通过标记的两个交点确定对应的两个三角面片网格,将这两个三角面片网格对应的顶点连接以生成三棱柱,连接每个三棱柱侧面的其中一条对角线将其划分为两个三角面片网格,重复本步骤,完成所有有限元体单元的处理;S6,清除所有的三角面片网格以外的有限元网格区域,所有的三角面片网...
【专利技术属性】
技术研发人员:康进武,邓承佯,上官浩龙,易吉豪,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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