[发明专利]一种基于随机分布圆环的金属网栅结构及其设计方法

权利要求书

1.一种基于随机分布圆环的金属网栅结构及其设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

Ⅰ、在二维平面直角坐标系中绘制一个等边三角形(1)并将其沿三个边的延长线方向阵列排布，且阵列时相邻三角形顶点重合；

Ⅱ、以步骤Ⅰ中的各等边三角形的顶点为参考点，做圆心位置在顶点附近随机，半径随机的基本随机圆环(2)，基本随机圆环(2)互不相交；

Ⅲ、对步骤Ⅱ中的任意三个基本随机圆环(2)做与它们外切连通的外公切圆环(3)，且外公切圆环(3)不与任何其它基本随机圆环(2)相交，其内部也不包含基本随机圆环(2)；所述基本随机圆环(2)与其外公切圆环(3)共同作为基本圆环(4)；

Ⅳ、在步骤Ⅱ和Ⅲ中产生的基本圆环(4)内部设有与其内切连通的子圆环(5)；所述的基本圆环(4)内相邻子圆环(5)相切连通或相交，每个基本圆环(4)内的子圆环(5)的个数大于或等于2个，且直径相同或不同，相邻子圆环(5)的圆心和基本圆环(4)的圆心连线所组成的夹角为任意角度，不同基本圆环(4)中的子圆环(5)的个数、直径、角度均随机产生；

Ⅴ、对步骤Ⅲ产生的外公切圆环(3)中部分相交圆环按打断规则打断相交部分的圆弧线，所述的打断规则包括：①若两个相交的外公切圆环(3)均不与其它外公切圆环(3)相交，则判断两个外公切圆环(3)半径的大小，将半径较小的外公切圆环(3)作为被打断圆环(6)进行打断，去掉被打断圆环(6)相交部分圆弧线；②若有两个以上外公切圆环(3)相交，将与半径最大的外公切圆环(3)相交的外公切圆环(3)按上述规则①进行打断，获得被打断圆环(6)，若被打断圆环(6)还有其它相交外公切圆环(3)时，则被打断圆环(6)再次被打断，去掉相交部分圆弧线，若保留的外公切圆环(3)也有其它相交外公切圆环(3)时，则其它相交外公切圆环(3)被打断，重复以上交替打断过程，直至所有相交外公切圆环(3)均处理完毕；

Ⅵ、对步骤Ⅴ产生的被打断圆环(6)，删除其在步骤Ⅳ中产生的子圆环并按填充规则添加子圆环(5)，所述的填充规则包括：①若被打断圆环(6)与且只与一个外公切圆环(3)相交，则添加与被打断圆环(6)内切连通，与保留的外公切圆环(3)外切连通的子圆环(5)；②若被打断圆环(6)与且只与两个外公切圆环(3)相交，则添加与被打断圆环(6)内切连通，与保留的两个外公切圆环(3)外切连通的子圆环(5)；③若被打断圆环(6)与三个外公切圆环(3)相交，则添加与保留的三个外公切圆环(3)外切连通的子圆环(5)；

Ⅶ、将步骤Ⅱ至Ⅵ所形成的基本圆环(4)、被打断圆环(6)和子圆环(5)用具有一定线宽的金属线条构成，从而形成基于随机分布圆环的金属网栅。

2.根据权利要求1所述的一种基于随机分布圆环的金属网栅结构及其设计方法，其特征在于：所述步骤Ⅱ中，所述圆心位置与等边三角形顶点的距离在等边三角形(1)边长的±15％范围内随机，所述基本随机圆环(2)半径为在等边三角形(1)边长的20％到35％的取值范围内随机。

3.根据权利要求1所述的一种基于随机分布圆环的金属网栅结构及其设计方法，其特征在于：所述步骤Ⅲ和步骤Ⅵ中的圆环外切连通包括：①两圆环外切且外切切点处设置将两圆环连通的连接金属(7)，②两圆环在连接处线条呈无缝交叠结构，③两圆环在连接处线条呈无缝交叠结构的同时，在交叠处设置将两圆环连通的连接金属(7)。

4.根据权利要求1所述的一种基于随机分布圆环的金属网栅结构及其设计方法，其特征在于：所述步骤Ⅳ和步骤Ⅳ中所述的圆环内切连通包括①两圆环内切且内切切点处设置将两圆环连通的连接金属(7)，②两圆环在连接处线条呈无缝交叠结构，③两圆环在连接处线条呈无缝交叠结构的同时，在交叠处设置将两圆环连通的连接金属(7)。

5.根据权利要求1所述的一种基于随机分布圆环的金属网栅结构及其设计方法，其特征在于：所述的基本圆环(4)与其内切连通的子圆环(5)的直径为毫米和亚毫米量级，所述基本圆环(4)与其内切连通的子圆环(5)的金属线条宽度为微米或亚微米量级。