本发明涉及散热器结构设计，具体涉及一种基于犀牛rhino软件的泡沫铜散热器随机网状结构建模方法。
背景技术：
1、犀牛rhino是一款功能强大的三维建模软件，广泛地应用于三维动画、工业、医疗、机械等领域。其中grasshopper是集成于犀牛内部的一款可视化编程软件，该软件自定义程度较高、功能多样，流程框图式的建模方式有利于控制建模变量，实现精确建模。
2、传统的泡沫铜散热器三维建模通常为单一胞体的阵列形式，如开尔文胞体结构、柱状类蜂窝结构等，但这类建模方式为实际泡沫铜结构建模的一种替代方案，模型缺乏随机性；采用阵列结构的泡沫铜散热器模型进行仿真计算时，散热器的压降特性直接取决于单一胞体结构，极易出现与实际压降特性不符的情况，因此胞体结构的选择也是一大难题；此外由于此类模型结构较为规则的原因，在cfd仿真的过程中流场同样易出现规则分布，导致仿真计算过程中泡沫铜表面容易出现稳定的流动边界层，而实际上泡沫铜的随机结构会对流场产生扰动，形成局部涡流，从而提升对流换热能力，因此利用传统泡沫铜建模方式进行仿真计算与实际情况不符。
3、此外，基于三维ct扫描的泡沫铜散热器建模方法是另一种建模手段，这种方法最大的优势是模型最接近于实物。但该方法也有诸多弊端，首先是价格高，包括ct扫描设备以及单次扫描所需成本较大；其次是建模效率较低，ct扫描的原理是对泡沫铜表面进行面网格重建，而并非实体构建，由于扫描过程存在一个极限精度，输出的模型易出现表面空洞或产生重叠面的问题，因此还需手动对空洞部分进行填补或移除多余表面，导致该方法效率低下；此外，扫描产生的模型与实物结构一致，无法对结构进行二次调整，包括无法调节孔隙率和孔密度等关键参数，只能进行简单的放大和缩小的处理，因此模型结构不可调也是ct扫描建模的弊端之一。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种基于犀牛软件的泡沫铜散热器随机网状结构建模方法，利用了grasshopper中的三维随机点阵生成功能，在该功能基础上通过实体生成或对空间进行几何划分，最终得到类似于实体电沉积法制备的泡沫铜散热器的结构。
2、一种基于犀牛软件的泡沫铜散热器随机网状结构建模方法，该方法的实现步骤如下：
3、步骤一：构建泡沫铜散热器的空间几何域；
4、步骤二：利用空间几何域、胞体的数量以及随机种子生成随机点；
5、步骤三：从随机点的位置对空间几何域进行划分，生成泰森多面体结构的胞体；
6、步骤四：提取每一个胞体域的边，形成泡沫铜网状骨架；
7、步骤五：将泡沫铜网状骨架的骨架框线生成泡沫铜散热器网状骨架实体结构。
8、进一步地，所述步骤一中泡沫铜散热器的空间几何域通过“box 2pt”模块从原点开始生成。
9、进一步地，所述步骤二的随机点是利用“populate 3d”模块在矩形域内部生成，“populate 3d”模块的输入包括空间几何域、胞体的数量和随机种子；空间几何域由上一个步骤生成，胞体的数量为几何域内随机胞体的数量，随机种子为任意取值的自然数，用于生成不同的随机点分布。
10、进一步地，所述步骤三中利用“voronoi 3d”模块从随机点的位置对几何域进行划分，几何域和随机点作为该模块的输入，从点的位置对几何域进行空间划分，生成泰森多面体结构的胞体。
11、进一步地，所述步骤四中利用“brep edges”模块提取每一个胞体域的边。
12、进一步地，所述步骤五中利用“pipe”模块将骨架框线生成泡沫铜散热器网状骨架实体结构，通过改变骨架粗细程度来控制泡沫铜孔隙率。
13、有益效果：
14、1、本发明通过构建泡沫铜散热器的空间几何域后生成泰森多面体结构的胞体，提取每一个胞体域的边，形成泡沫铜网状骨架，利用骨架框线生成泡沫铜散热器网状骨架实体结构，该建模方法可搭建泡沫铜散热器随机网状结构模型，具有建模流程简洁、建模速度快的优点。
15、2、本发明通过在建模过程中控制泡沫铜三维结构生成的所有控制变量，可根据实际需求一键调整设计参数，该模型能实时更新所生成的三维结构，可极大地提升建模效率。
16、3、本发明的建模方法生成的三维结构接近于泡沫铜散热器实物，模型具有随机性，孔隙率和孔密度可完全自定义调节，可作为cfd仿真计算的高精度模型使用。
1.基于犀牛软件的泡沫铜散热器随机网状结构建模方法，其特征在于，该方法的实现步骤如下：
2.如权利要求1所述的基于犀牛软件的泡沫铜散热器随机网状结构建模方法，其特征在于，所述步骤一中泡沫铜散热器的空间几何域通过“box 2pt”模块从原点开始生成。
3.如权利要求2所述的基于犀牛软件的泡沫铜散热器随机网状结构建模方法，其特征在于，所述步骤二的随机点是利用“populate 3d”模块在矩形域内部生成，“populate 3d”模块的输入包括空间几何域、胞体的数量和随机种子；空间几何域由上一个步骤生成，胞体的数量为几何域内随机胞体的数量，随机种子为任意取值的自然数，用于生成不同的随机点分布。
4.如权利要求3所述的基于犀牛软件的泡沫铜散热器随机网状结构建模方法，其特征在于，所述步骤三中利用“voronoi 3d”模块从随机点的位置对几何域进行划分，几何域和随机点作为该模块的输入，从点的位置对几何域进行空间划分，生成泰森多面体结构的胞体。
5.如权利要求4所述的基于犀牛软件的泡沫铜散热器随机网状结构建模方法，其特征在于，所述步骤四中利用“brep edges”模块提取每一个胞体域的边。
6.如权利要求4或5所述的基于犀牛软件的泡沫铜散热器随机网状结构建模方法，其特征在于，所述步骤五中利用“pipe”模块将骨架框线生成泡沫铜散热器网状骨架实体结构，可通过改变骨架粗细程度来控制泡沫铜孔隙率。
