工件的生产设计方法及工件与流程

技术特征：
1.一种工件的生产设计方法，其特征在于，包括：对工件进行拓扑优化分析；根据拓扑优化的分析结果，在所述工件的数字模型中填充由多个填充单元串联形成的链状增强结构(2)，获得所述工件的重构模型。2.根据权利要求1所述的生产设计方法，其特征在于，所述填充单元为块状填充单元。3.根据权利要求2所述的生产设计方法，其特征在于，所述块状填充单元包括丁字型单元(31)、十字型单元(34)、王字型单元(33)、一字型单元(32)、士字型单元、土字型单元、田字型单元、f型单元、e型单元中的至少之一。4.根据权利要求1-3任一所述的生产设计方法，其特征在于，所述在工件的数字模型中填充由多个填充单元串联形成的链状增强结构(2)包括：在所述工件的实体几何模型中填充所述链状增强结构(2)；或者，在所述工件的经过拓扑优化分析的有限元模型中填充所述链状增强结构(2)。5.根据权利要求1-3任一所述的生产设计方法，其特征在于，所述获得工件的重构模型包括：将所填充的链状增强结构(2)与所述工件的数字模型的未被填充的部分进行并交差运算，形成所述工件的设计模型；基于所述工件的设计模型，获得所述工件的重构模型。6.根据权利要求5所述的生产设计方法，其特征在于，所述基于工件的设计模型，获得工件的重构模型包括：对所述工件的设计模型进行验证；将通过验证的所述工件的设计模型确定为所述工件的重构模型。7.根据权利要求6所述的生产设计方法，其特征在于，所述基于工件的设计模型，获得工件的重构模型还包括：在所述工件的设计模型未通过验证时，对所述工件的设计模型重新进行链状增强结构(2)填充以及验证，直至所述工件的设计模型通过验证。8.根据权利要求6所述的生产设计方法，其特征在于，所述对工件的设计模型进行验证包括：对所述工件的设计模型进行性能验证。9.根据权利要求8所述的生产设计方法，其特征在于，所述对工件的设计模型进行性能验证包括：采用有限元法对所述工件的设计模型的性能进行验证。10.根据权利要求8所述的生产设计方法，其特征在于，所述对工件的设计模型进行验证还包括：对通过性能验证的所述工件的设计模型进行工艺验证。11.根据权利要求1-3任一所述的生产设计方法，其特征在于，所述生产设计方法还包括：基于所述工件的重构模型，生产所述工件。12.根据权利要求11所述的生产设计方法，其特征在于，所述基于工件的重构模型，生产工件包括：
基于所述工件的重构模型，采用增材制造方法生产所述工件。13.一种工件，其特征在于，基于如权利要求1-12任一所述的生产生设计方法得到。14.根据权利要求13所述的工件，其特征在于，所述工件为薄壁工件。15.根据权利要求13或14所述的工件，其特征在于，所述工件为航空发动机的预旋喷嘴(1)。

技术总结
本发明涉及产品优化设计技术领域，特别涉及一种工件的生产设计方法及工件。本发明所提供的生产设计方法，包括：对工件进行拓扑优化分析；根据拓扑优化的分析结果，在工件的数字模型中填充由多个填充单元串联形成的链状增强结构，获得工件的重构模型。基于此，有利于得到重量较轻且性能较好的工件，且与栅格自动填充的方式相比，所得到的模型更加连续、均匀和完整，更方便后续使用。更方便后续使用。更方便后续使用。


技术研发人员：龚煦 翁依柳 柴象海 唐振南
受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司
技术研发日：2020.07.20
技术公布日：2022/1/21