(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210727064.6 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 重庆大学 地址 400000 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 (72)发明人 任松柏　邹莱　张行浩　李江阳　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 李宏志 (51)Int.Cl. B29C 64/386(2017.01) B33Y 50/00(2015.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种Voro noi多孔结构智能生成方法 (57)摘要 本申请公开了一种Voronoi多孔结构智能生 成方法， 涉及面向3D打印的多 孔结构设计技术领 域， 包括： 生成与目标三维实体模型对应的离散 点组； 根据离散点组生成对应的Voronoi多孔结 构模型， 并确定Voronoi多 孔结构模型的适应度； 根据适应度对离散点组中的离散点进行筛选以 得到筛选后的离散点， 并基于筛选后的离散点组 生成新的离散点组； 利用新的离散点组重新跳转 至根据离散点组生成对应的Voronoi多 孔结构模 型的步骤， 并统计Voronoi多孔结构模型的迭代 生成次数； 判断迭代生成次数是否满足预设条 件， 并基于判断结果确定目标Voronoi多孔结构 模型。 本申请经过Voronoi多孔结构模型的多次 迭代优化得到力学性能优秀的目标Voronoi多 孔 结构模型， 从而能够满足Voronoi结构对力学性 能的需求。 权利要求书1页 说明书9页 附图6页 CN 115107280 A 2022.09.27 CN 115107280 A 1.一种Voro noi多孔结构智能生成方法， 其特 征在于， 包括： 基于目标三维 实体模型生成与所述目标三维 实体模型对应的离 散点组； 根据所述离散点组生成对应的Voronoi多孔结构模型， 并确定所述Voronoi多孔结构模 型的适应度； 根据所述适应度对所述离散点组进行筛选以得到筛选后的离散点组， 并基于所述筛选 后的离散点组生成新的离 散点组； 利用所述新的离散点组重新跳转至所述根据所述离散点组生成对应的Voronoi多孔结 构模型的步骤， 并统计所述Voro noi多孔结构模型的迭代生成次数； 判断所述迭代生成次数是否满足预设条件， 得到相应的判断结果， 并基于所述判断结 果确定目标Voro noi多孔结构模型。 2.根据权利要求1所述的Voronoi多孔结构智能生成方法， 其特征在于， 所述确定所述 Voronoi多孔结构模型的适应度， 包括： 对所述Voro noi多孔结构模型进行 结构力学分析 得到相应的分析 结果； 利用目标函数对所述分析结果进行处理， 得到所述Voronoi多孔结构模型对应的适应 度。 3.根据权利要求2所述的Voronoi多孔结构智能生成方法， 其特征在于， 所述对所述 Voronoi多孔结构模型进行 结构力学分析 得到相应的分析 结果， 包括： 基于有限元分析算法对所述Voronoi多孔结构模型进行结构力学分析得到相应的分析 结果。 4.根据权利要求2所述的Voronoi多孔结构智能生成方法， 其特征在于， 所述利用目标 函数对所述分析结果进行处理， 得到所述Voronoi多孔结构模型对应的适应度之前， 还包 括： 根据所述分析 结果确定函数配置参数， 并基于所述 函数配置参数构建所述目标函数。 5.根据权利要求1所述的Voronoi多孔结构智能生成方法， 其特征在于， 所述基于所述 筛选后的离 散点组生成新的离 散点组， 包括： 对所述筛 选后的离 散点组进行基因变换和基因变异操作， 得到新的离 散点组。 6.根据权利要求1所述的Voronoi多孔结构智能生成方法， 其特征在于， 所述基于目标 三维实体模型生成与所述目标三维 实体模型对应的离 散点组， 包括： 基于目标三维 实体模型生成与所述目标三维 实体模型对应的预设数量的离 散点组。 7.根据权利 要求1至6任一项所述的Voronoi多孔结构智能生成方法， 其特征在于， 所述 判断所述迭代生成次数 是否满足预设条件， 得到相应的判断结果， 包括： 判断所述迭代生成次数 是否大于预设迭代阈值， 得到相应的判断结果； 相应的， 所述基于所述判断结果确定目标Voro noi多孔结构模型， 包括： 若所述判断结果表明所述迭代生成次数大于所述预设迭代阈值， 则从最后 一次迭代生 成的Voro noi多孔结构模型中确定出目标Voro noi多孔结构模型； 若所述判断结果表明所述迭代生成次数不大于所述预设迭代阈值， 则触发所述确定所 述Voronoi多孔结构模型的适应度的步骤。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115107280 A 2一种Voronoi多孔结构智能生成方 法 技术领域 [0001]本发明涉及面向3D打印的多孔结构设计技术领域， 特别涉及一种Voronoi多孔结 构智能生成方法。 背景技术 [0002]当前， 多孔结构由于其本身具有高强度比、 高刚度比、 抗冲击性强、 较好的减震性 等特征被广泛应用于机械、 建筑、 航天、 医疗等领域当中。 例如， 在建筑领域中， 涉及到多孔 结构的材料有高层建筑 防火材料、 建筑隔音材料灯， 在医疗领域中会将多孔结构植入物用 于人工骨骼制 造， 在航天领域中将多孔结构应用于结构轻量化设计。 但是当前经常会基于 voronoi结构生成其 他形状的结构， 忽略了实际制造使用过程中关于结构的力学性能要求。 发明内容 [0003]有鉴于此， 本 发明的目的在 于提供一种Voronoi多孔结构智能生成方法， 能够满足 Voronoi结构对力学性能的需求。 其具体方案如下： [0004]第一方面， 本申请公开了一种Voro noi多孔结构智能生成方法， 包括： [0005]基于目标三维 实体模型生成与所述目标三维 实体模型对应的离 散点组； [0006]根据所述离散点 组生成对应的Voronoi多孔结构模型， 并确定所述Voronoi多孔结 构模型的适应度； [0007]根据所述适应度对所述离散点组进行筛选以得到筛选后的离散点组， 并基于所述 筛选后的离 散点组生成新的离 散点组； [0008]利用所述新的离散点组重新跳转至所述根据所述离散点组生成对应的Voronoi多 孔结构模型的步骤， 并统计所述Voro noi多孔结构模型的迭代生成次数； [0009]判断所述迭代生成次数是否满足预设条件， 得到相应的判断结果， 并基于所述判 断结果确定目标Voro noi多孔结构模型。 [0010]可选的， 所述确定所述Voro noi多孔结构模型的适应度， 包括： [0011]对所述Voro noi多孔结构模型进行 结构力学分析 得到相应的分析 结果； [0012]利用目标函数对所述分析结果进行处理， 得到所述Voronoi多孔结构模型对应的 适应度。 [0013]可选的， 所述对所述Voronoi多孔结构模型进行结构力学分析得到相应的分析结 果， 包括： [0014]基于有限元分析算法对所述Voronoi多孔结构模型进行结构力学分析得到相应的 分析结果。 [0015]可选的， 所述利用目标函数对所述分析结果进行处理， 得到所述Voronoi多孔结构 模型对应的适应度之前， 还 包括： [0016]根据所述分析结果确定函数配置参数， 并基于所述函数配置参数构建所述目标函 数。说　明　书 1/9 页 3 CN 115107280 A 3