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Robust surface reconstruction for topology optimization using Catmull-Clark subdivisions
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AI
DOI：10.1016/j.cagd.2026.102557.png)
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摘要
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拓扑优化（TO）产生结构最优设计，但输出通常表现为面片状、质量较差的表面网格，无法满足高保真模拟及下游设计与制造需求。本文提出了一种自动化框架，用于将原始TO结果转化为光滑、封闭且与CAD兼容的B-rep模型，可直接集成到后续产品设计流程中。该方法利用底层结构拓扑，首先提取曲线骨架，作为设计形态与连通性的高层描述符。该骨架指导结构化、分块式重建，通过光线投射确定节点方向并勾勒分支横截面。随后通过骨架驱动的拉伸过程生成流形全四边形网格。为确保高质量结果表面，初始四边形主导布局被正则化，并进一步表示为初始光滑细分曲面。几何形状通过基于细分的表面重建算法与目标TO输出对齐，该算法通过曲率驱动的平滑能量进行增强。最终输出是对输入原始TO网格模型的几何保真表示，具有高层光滑表面，专为直接集成到下游工作流设计。该方法的有效性在基准刚度最小化问题中得到验证，展示了其将复杂优化拓扑结构转化为可制造、高质量表面模型的能力。
Keyword:
Topology optimization
SIMP
Catmull-Clark subdivision
Curve skeleton
CAD model reconstruction
AI总结
对已上传原文的论文进行重点信息的提取，主要内容包括：简要概述、研究摘要、背景介绍、关键亮点、图文解析、展望与总结。
期刊
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