计算机辅助设计与图形学学报

作者：孙晓鹏, 栗菲旋

关键词：可展结构, 连杆结构, 约束优化, 网格分割

随着柔性制造和精密器械的高速发展,基于三维网格模型的拉胀连杆等可展结构逼近技术已成为研究热点.可拉伸的负泊松比可展结构,可通过弯曲拉伸等几何变换改变外形,实现二维平面结构与三维空间结构之间的转换.针对目前可展结构设计不适用三维封闭模型、不能实现模型边界形状匹配等不足,提出基于分割的三维网格模型可展结构设计方法.首先,对封闭的三维网格模型做分割预处理;其次,以固定边界映射代替重新网格化,作为构造初始连杆结构的基础,并基于边界形状匹配约束构造边界;然后,构造非线性约束优化问题,得到可收缩的三维展开连杆结构,通过投影边长等约束优化二维连杆结构,得到紧凑的二维收缩连杆结构;边界匹配扭曲失真等实验结果表明,文中方法能够有效地实现与盘同胚的、封闭的三维网格模型可展结构设计,并在边界形状匹配和二维收缩连杆紧凑性等方面具有显著优势.

来源：2023年第12期

《计算机辅助设计与图形学学报》期刊编辑部

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