基于拓扑优化密度场映射的梯度共形点阵设计方法、系统及应用

本发明提供了基于拓扑优化密度场映射的梯度共形点阵设计方法、系统及应用，涉及结构轻量化设计领域。该设计方法包括：对模型划分划分共形六面体网格，网格单元尺寸设置为点阵胞元的尺寸；基于拓扑优化前处理计算，提取网格单元的密度场信息，通过密度场映射基于三向线性插值方法构造连续梯度TPMS点阵结构；针对每个共形六面体网格单元提取其所对应密度场的TPMS单胞的空间坐标；基于等参变换将位于局部坐标系中的所述TPMS单胞的所有顶点坐标变换到与其对应的位于整体坐标系中的共形六面体网格单元坐标；遍历所有共形六面体网格单元，获得梯度共形TPMS点阵结构并输出。本方法可解决传统点阵填充时因胞元不完整、不保形而影响结构力学性能的缺点。