考虑制备工艺的功能梯度材料零件设计建模
来源：计算机集成制造系统杂志2018年第4期北京时间：
作者：万能,段永吉,杜珂
单位：西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
摘要：鉴于形状不规则及材料分布复杂的功能梯度材料零件,难以寻找合适的材料分布函数描述材料体积分数与几何形状之间的映射关系;几何空间与材料空间割裂增加了零件设计建模难度,阻碍了模型在后续设计、分析和制造中的传递。提出考虑制备工艺的功能梯度材料建模思想。定义了零件几何与材料信息载体,采用参数化的非均匀有理B样条实现了几何材料耦合表示;从功能梯度材料零件制备工艺中挖掘出能用于设计建模的物理原理,建立了以泊松方程为数学模型的材料分布函数,将设计建模转化为一般偏微分方程边值问题;结合等几何分析法对模型进行求解,实现了几何空间与材料空间的整体表达。通过实例证明了所提方法的有效性和可行性。
关键词：功能梯度材料,非均匀有理B样条,映射函数,泊松方程,几何空间
基金资助：西北工业大学研究生创意创新种子基金资助项目(Z2016017)。
