구조 최적화를 위한 위상 안정적인 CAD 모델 생성
컴퓨터 지원 설계(CAD) 모델은 제품의 설계, 제조 및 유지보수에 중요한 역할을 합니다. 따라서 구조 최적화에서 일반적으로 사용되는 메쉬 기반 유한 요소 설명은 먼저 CAD 모델로 번역되어야 합니다. 현재 이 작업은 최대한 수동으로 수행됩니다. 우리는 구조적으로 안정적인 매개변수 CAD 모델을 생성하기 위한 완전 자동화되고 위상 정확도가 높은 접근 방식을 제안합니다. 그 방법론은 위상 최적화된 유한 요소 모델로부터 공간 프레임 구조로 변환하고, 이를 표준적인 구성 고체 기하학(CSG) 연산을 사용하여 CAD 시스템에서 재생성하는 것입니다. 얻어진 매개변수 CAD 모델은 가능한 한 적은 수의 기하학적 매개변수를 가지므로 CAD 시스템 내에서 편집 및 추가 처리에 이상적입니다. 위상 최적화된 구조를 최적인 공간 프레임 구조로 변환하는 중요한 작업은 여러 단계로 이루어져 있습니다. 우리는 먼저 위상 최적화된 병합 모델로부터 위상 보존 골격화 알고리즘을 사용하여 한 병합 넓이의 병합 사슬 모델을 생성합니다. 병합 사슬 모델에 의해 정의되는 무게가 있는 비방향 그래프는 표준적인 그래프 알고리즘을 통해 처리된 후 공간 프레임 구조를 얻습니다. 그 다음, 우리는 구성 멤버의 단면과 레이아웃을 최적화하여 변환 과정에서 손상되었을 수 있는 최적성을 회복합니다. 마지막으로, 우리는 기본적인 고리와 구체 같은 원시 고리를 반복적으로 결합하여 프레임 구조를 생성하고 부울 연산을 사용합니다. 결과적으로 얻어진 고리 모델은 잘라낸 비균일 유리 B-스플린(NURBS) 곡선과 표면으로 구성된 경계 표현(B-Rep)입니다.
