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龙图腾网获悉东华大学申请的专利基于模型重构算法的异形结构件通用编织模拟方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119598820B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510142761.9，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权基于模型重构算法的异形结构件通用编织模拟方法及系统是由崔博;阳海棠;李麒阳;俞建勇设计研发完成，并于2025-02-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于模型重构算法的异形结构件通用编织模拟方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及编织工艺技术领域，具体涉及一种基于模型重构算法的异形结构件通用编织模拟方法及系统。所述方法包括如下步骤：获取异形结构件芯模的三维模型数据；通过所述三维模型数据，提取芯模的中心线；根据所述中心线，获得芯模的关键截面；利用所述关键截面，重构芯模三维模型的表面网格；利用所述表面网格，基于运动学特性生成纱线拓扑轨迹；根据所述纱线拓扑轨迹，生成织物结构。本发明通过模型重构算法和运动学方法，有效消除了复杂异形结构件芯模的冗余特征，大幅提高了编织模拟的精度与效率；与编织实验测量结果的误差不超过5°，满足实际生产要求，可用于验证实际生产中的工艺设计方案，降低样件试制所带来的高额成本。

本发明授权基于模型重构算法的异形结构件通用编织模拟方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于模型重构算法的异形结构件通用编织模拟方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 获取异形结构件芯模的三维模型数据； 构建芯模的中心线空间曲线方程，具体为将芯轴的轮廓边界投影至和平面上，进而通过三次曲线插值算法和曲线拟合算法，拟合求解轮廓边界的曲线；取上、下边界曲线上的某点，沿各自法向相交，当两点连线长度相等则为中心线的离散点；按照牵引步长取值，并给出，平面曲线方程，所述平面曲线方程如下： ， 利用所述平面曲线方程，合成中心线空间曲线方程，合成过程中，利用二维直线点向式求解交点，所述二维直线点向式如下： ， 其中，的坐标为，的坐标为，的坐标为，的坐标为，和分别表示中心线上第1个和第2个点的切线向量，当线段和线段的长度相等且夹角为钝角时，在中心线上，相应的点坐标记为中心线的无序离散点；合成的中心线空间曲线方程形式如下： ， 其中，表示第i个牵引步长对应的中心线空间曲线轨迹，为牵引步长，为中心线最大长度，为平面的空间曲线方程，为平面的空间曲线方程； 将所述三维模型数据代入所述中心线空间曲线方程，获得中心线的轨迹； 根据中心线的轨迹，获得中心线法平面； 基于所述中心线法平面和原网格面片的交集，提取最外侧轮廓点，形成有序轮廓点集，具体为利用所述中心线法平面和原网格面片的交集作为稠密截面点集，中心线法平面和原网格面片的稠密截面点集满足如下方程： ， 其中，，，为中心线法平面中的点坐标；，，为中心线法平面中的法向量坐标，i，j为法向量坐标的序数；提取最外侧轮廓点形成有序轮廓点集； 根据所述有序轮廓点集，重构芯模的关键截面，所述关键截面由相交的两条空间直线和确定，所述空间直线和满足的方程如下： ， 其中，，，为三角面片角点坐标的序数； 利用所述关键截面，获得重构面片角点的数量和位置，包括首先利用所述关键截面有序轮廓点集确定角点的数量，然后将相邻关键截面对应序号的点依次组合，形成多组面片的角点序列及法线，面片按照索引号A0.0，A0.1，A0.2…A1.0，A1.1，A1.2...在每个分段中沿顺时针分布，设定每段网格段共有48个面片，每个关键截面有24个面片角点，根据具有索引关系的有序轮廓点集，获得三角面片上角点的坐标位置，形式如下： ，， 其中，表示三角面片上的角点坐标；为角点序数，为角点坐标； 根据所述重构面片角点的数量和位置，重构芯模三维模型的表面网格，即将所有面片组合在一起，重构芯模三维模型的表面网格，重构的芯模三维模型的表面拓扑结构均匀地围绕中心线切向分布，排列顺序与面片索引号对应； 利用所述表面网格，基于运动学特性，对纱线的沉积状态进行判断，得到判断结果，其中，忽略纱线间相互作用关系以及锭子的蜿蜒运动，将导向环描述为半径为的圆形线圈，将编织设备描述为半径为的圆形线圈，在读取重构后芯模模型的表面网格数据后，将芯模设置为固定参考系，底盘上的锭子根据牵引轨迹做螺旋运动，所述螺旋运动产生的螺旋线，满足如下表达式： ， 其中，为j时刻下第i个锭子在螺旋线上的空间位置信息，为j时刻下编织机底盘中心点的位置信息为j时刻下编织机底盘平面的法向量，为芯模端面坐标系中轴的方向向量，为j时刻下第i个锭子在底盘上的角度位置信息；根据几何关系确定纱线与导向环的交点，其表达式如下： ， 其中，为j时刻下第i个锭子对应的纱线与导向环的交点，为j时刻下第i个锭子对应的纱线落点在导向环所在平面的投影点位置信息，为j时刻下第i个锭子在导向环所在平面的投影点位置信息，为导向环坐标系中描述纱线落点在导向环坐标系平面的投影，为导向环坐标系中描述纱线落点位置与锭子位置在导向环坐标系平面的投影，为导向环坐标系中的平面内接触点、导向环中点与落点之间所形成的夹角，其表达式如下： ， 其中，为j时刻编织轨迹的位置；根据纱线与导向环的交点、纱线落点和落点所在芯模表面的三角网格法向量，对纱线状态进行判断分析，当纱线位于所在三角网格下时，定义纱线沉积在芯模表面形成织物，形成织物的条件表达式如下： ； 基于所述判断结果，生成纱线拓扑轨迹； 根据所述纱线拓扑轨迹，生成织物结构。

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