[发明专利]一种基于切片截面的隐式曲面多孔实体结构性能分析方法

权利要求书

1.一种基于切片截面的隐式曲面多孔实体结构性能分析方法，包括以下步骤：

步骤1：输入待分析的隐式曲面函数表达式f(x,y,z)＝c，c为曲面曲率常数，x∈[x_min,x_max]，y∈[y_min,y_max]，z∈[z_min,z_max]，多孔实体壁厚t，切片厚度h；

步骤2：根据隐式曲面函数表达式f(x,y,z)＝c，利用移动立方体算法在三维空间生成三角网格曲面，并在三维空间将三角网格曲面偏置形成壁厚为t的多孔实体结构，在生成多孔实体结构后，在三维空间生成一系列的切平面，计算获得切平面与多孔实体结构的相交轮廓，该相交轮廓即为等间距的切片截面；

步骤3：根据切片截面计算隐式曲面多孔实体结构的体积；

步骤4：根据切片截面计算隐式曲面多孔实体结构的孔隙率；

步骤5：根据切片截面计算隐式曲面多孔实体结构的表面积；

步骤6：输出隐式曲面多孔实体结构的体积、孔隙率和表面积。

2.如权利要求1所述的基于切片截面的隐式曲面多孔实体结构性能分析方法，其特征在于，步骤3具体包括：

步骤3.1：计算第i层切片截面的面积S_i，其中，

步骤3.2：根据面积S_i计算隐式曲面多孔实体结构的体积V为：

3.如权利要求1所述的基于切片截面的隐式曲面多孔实体结构性能分析方法，其特征在于，步骤4具体包括：

步骤4.1：计算第i层切片截面包络区域的面积Q_i，其中，

步骤4.2：根据面积Q_i计算隐式曲面多孔实体结构的包络体积W为：

步骤4.3：根据包络体积W和多孔实体结构的体积V计算多孔实体结构的孔隙率为：

4.如权利要求1所述的基于切片截面的隐式曲面多孔实体结构性能分析方法，其特征在于，步骤5具体包括：

步骤5.1：计算第i层切片截面的周长L_i，其中，

步骤5.2：根据周长L_i计算隐式曲面多孔实体结构的侧向表面积D为：

步骤5.3：计算隐式曲面多孔实体结构的水平表面积E，具体包括：

首先，计算隐式曲面多孔实体结构的第i层上水平表面积A_i,上为:

A_i,上＝S_i-S_i∩i+1

S_i为第i层切片截面面积，S_i∩i+1为i层切片截面与第i+1层切片截面重叠的面积；

然后，计算隐式曲面多孔实体结构的第i层下水平表面积A_i,下为:

A_i,下＝S_i-S_i∩i-1

S_i∩i-1为i层切片截面与第i-1层切片截面重叠的面积；

最后，计算隐式曲面多孔实体结构的水平表面积E为：

步骤5.4：计算隐式曲面多孔实体结构的表面积F＝D+E。