复杂表面微结构阵列优化设计方法、系统、设备及介质

技术领域

本发明涉及表面减阻技术领域，特别是涉及一种复杂表面微结构阵列优化设计方法、系统、设备及介质。

背景技术

在流体力学领域，减小流体阻力是一项重要的研究方向，微结构阵列的设计可以改变流体流动的速度和方向，减小流体在固体表面的摩擦阻力。这对于管道输送、飞行器表面、船舶外壳等应用具有重要意义。现有的减阻微结构阵列设计主要是基于平面上，通过CFD数值仿真的方法，针对微结构的形状和尺寸参数来进行优化设计的。目前，微结构阵列减阻设计主要基于平面表面，在这种设计方式中，微结构阵列的排布方向与水流方向平行，由于来流方向与表面平行，流场压力梯度几乎为零。然而，在实际应用中，物体表面存在凹凸曲面，这些区域的流场压力梯度并非为零，仅仅考虑微结构阵列的形状和尺寸来设计和优化减阻并不是最优的方法。因此，基于平面设计的微结构阵列应用在凹凸曲面上的减阻性能并不是最优的，无法完全适用于凹凸曲面。为了实现最佳的减阻效果，需要考虑物体表面的凹凸特征，并结合合适的减阻微结构阵列设计方案来适应不同的表面形状。因此，亟需一种方案来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种复杂表面微结构阵列优化设计方法、系统、设备及介质，解决传统平面设计的微结构阵列在复杂曲面上减阻性能受限的问题。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种复杂表面微结构阵列优化设计方法，包括：

获取流体所经目标表面的表面拓扑数据；所述表面拓扑数据包括所述目标表面的表面类型和曲率半径；所述表面类型包括凹曲面和凸曲面；

根据所述表面拓扑数据构建第一流场几何模型；

对所述第一流场几何模型进行模拟流动，得到流动数据，所述流动数据包括第一壁面摩擦阻力；

根据所述第一流场几何模型设计所述目标表面的微结构阵列；

根据所述第一壁面摩擦阻力对所述目标表面的微结构阵列进行优化，得到所述目标表面优化后的微结构阵列。

进一步地，获取流体所经目标表面的表面拓扑数据，包括：

通过三维扫描或CAD建模工具对所述目标表面进行识别，得到所述目标表面的表面类型；

根据所述目标表面的表面类型对所述目标表面进行分块，得到至少一个分目标表面，并获取所述分目标表面的曲率半径。

进一步地，根据所述表面拓扑数据构建第一流场几何模型，包括：

根据所述分目标表面的曲率半径构建所述分目标表面对应的分流场几何模型；

将多个所述分流场几何模型进行组合，得到所述第一流场几何模型。

进一步地，对所述第一流场几何模型进行模拟流动，得到流动数据，包括：

将所述流体在所述目标表面中的实际流动速度作为所述第一流场几何模型模拟流动时的来流速度；

通过计算流体力学法在所述第一流场几何模型中模拟所述流体的流动，得到所述流体在所述第一流场几何模型中的流动速度。

进一步地，根据所述第一流场几何模型设计所述目标表面的微结构阵列，包括：

将具有不同几何形状的曲面分别与所述分目标表面进行匹配，得到所述分目标表面对应的微结构阵列；

根据所述流体的来流方向确定所述分目标表面对应的微结构阵列的排布方向；

根据所述来流速度计算所述分目标表面对应的微结构阵列中的微结构宽度和微结构高度；

将所述分目标表面对应的微结构阵列与所述第一流场几何模型进行合并，得到所述目标表面的微结构阵列。

进一步地，流动数据还包括流场压力梯度；

其中，将具有不同几何形状的曲面分别与所述分目标表面进行匹配，得到所述分目标表面对应的微结构阵列，包括：

根据所述具有不同几何形状的曲面构建多个曲面流场几何模型；所述几何形状包括V字型和U字型；

对多个所述曲面流场几何模型进行模拟流动，得到所述分目标表面在多个所述曲面流场几何模型中所对应的多个流场压力梯度；

按照大小对同一所述分目标表面所对应的多个所述流场压力梯度进行排序，将流场压力梯度最小的曲面流场几何模型作为该分目标表面对应的微结构阵列。

进一步地，根据所述第一壁面摩擦阻力对所述目标表面的微结构阵列进行优化，得到所述目标表面优化后的微结构阵列，包括：

根据所述目标表面的微结构阵列确定第二流场几何模型；

通过计算流体力学法对所述第二流场几何模型进行流动模拟，得到第二壁面摩擦阻力；

将所述第一壁面摩擦阻力和所述第二壁面摩擦阻力进行对比，得到减阻率；

根据所述减阻率对所述目标表面的微结构阵列进行调整，得到所述目标表面优化后的微结构阵列。

本发明第二方面提供一种复杂表面微结构阵列优化设计系统，包括：

数据获取模块，用于获取流体所经目标表面的表面拓扑数据；所述表面拓扑数据包括所述目标表面的表面类型和曲率半径；所述表面类型包括凹曲面和凸曲面；

模型构建模块，用于根据所述表面拓扑数据构建第一流场几何模型；

流动模拟模块，用于对所述第一流场几何模型进行模拟流动，得到流动数据，所述流动数据包括第一壁面摩擦阻力；

阵列设计模块，用于根据所述第一流场几何模型设计所述目标表面的微结构阵列；

阵列优化模块，用于根据所述第一壁面摩擦阻力对所述目标表面的微结构阵列进行优化，得到所述目标表面优化后的微结构阵列。

本发明第三方面提供一种电子设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面中任意一项所述的复杂表面微结构阵列优化设计方法。

本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述第一方面中任意一项所述的复杂表面微结构阵列优化设计方法。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：

本发明提供一种复杂表面微结构阵列优化设计方法、系统、设备及介质，该方法：考虑凹凸曲面对流场的影响，通过加入凹凸曲面的影响因素，设计出能适应不同形状表面的最优减阻微结构阵列；是一种基于综合表面拓扑分析、流场模拟与压力分析的曲面减阻微结构阵列设计方法，能够考虑凹凸曲面对流场的影响，并设计出适应不同形状表面的最优减阻微结构阵列；也是一种曲面减阻微结构阵列的优化设计方法，其中微结构的几何形状、排布方式和尺寸等参数经过综合考虑和优化，以提高流体控制效果和减阻性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明某一实施例提供的一种复杂表面微结构阵列优化设计方法的流程图；

图2是本发明某一实施例提供的步骤S1的流程图；

图3是本发明某一实施例提供的步骤S2的流程图；

图4是本发明某一实施例提供的步骤S3的流程图；

图5是本发明某一实施例提供的步骤S4的流程图；

图6是本发明某一实施例提供的步骤S41的流程图；

图7是本发明某一实施例提供的曲面上不同凹凸部位微结构阵列排布示意图；

图8是本发明某一实施例提供的凹凸曲面流场几何模型示意图；

图9是本发明某一实施例提供的步骤S5的流程图；

图10是本发明某一实施例提供的A、B、C三个曲面上不同微结构高度减阻率示意图；

图11是本发明某一实施例提供的曲面减阻微结构阵列的优化设计流程图；

图12是本发明某一实施例提供的一种复杂表面微结构阵列优化设计系统的装置图；

图13是本发明某一实施例提供的一种电子设备的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在一实施例中，如图1所示，本发明第一方面提供一种复杂表面微结构阵列优化设计方法，包括：

S1、获取流体所经目标表面的表面拓扑数据；表面拓扑数据包括目标表面的表面类型和曲率半径；表面类型包括凹曲面和凸曲面；

在一具体实施例中，步骤S1如图2所示，包括：

S11、通过三维扫描或CAD建模工具对目标表面进行识别，得到目标表面的表面类型；

S12、根据目标表面的表面类型对目标表面进行分块，得到至少一个分目标表面，并获取分目标表面的曲率半径；

可以理解的是，复杂表面包括平面、曲面及其二者结合，但本发明主要解决的是传统平面微结构阵列设计在凹凸曲面上减阻性能受限的问题，因此，本发明中的目标表面针对的是各种曲面，暂不考虑平面。而本发明通过引入曲面几何特征的影响，包括该表面类型(凹曲面或凸曲面)以及(凹凸程度)曲率半径大小，并根据其表面类型组成对目标表面进行分块，来对具有不同形状的表面进行微结构阵列设计，以达到最优的减阻性能。

S2、根据表面拓扑数据构建第一流场几何模型；

在一具体实施例中，步骤S2如图3所示，包括：

S21、根据分目标表面的曲率半径构建分目标表面对应的分流场几何模型；

S22、将多个分流场几何模型进行组合，得到第一流场几何模型；

本发明通过各种曲面的曲率半径，并利用三维建模软件来建立流场几何模型，可参阅图8，在仿真模拟曲面区域中，该目标表面由两个凸曲面以及一个凹曲面这三个分目标表面组成，先确定分目标表面的曲率半径，其中A区域的凸曲面拓扑的曲率半径为R1＝20mm，B区域的凹曲面拓扑的曲率半径为R2＝-15mm，C区域的凸曲面拓扑的曲率半径为R3＝30mm，然后根据分目标表面的曲率半径设计出该曲面的三个分流场几何模型，将这三个分流场几何模型进行组合，即可得到第一流场几何模型。本发明在建立流场几何模型而设计微结构阵列时，通过加入凹凸曲面的影响因素，能设计出适应不同形状表面的最优减阻微结构阵列。

S3、对第一流场几何模型进行模拟流动，得到流动数据，流动数据包括第一壁面摩擦阻力；

在一具体实施例中，步骤S3如图4所示，包括：

S31、将流体在目标表面中的实际流动速度作为第一流场几何模型模拟流动时的来流速度；

S32、通过计算流体力学法在第一流场几何模型中模拟流体的流动，得到流体在第一流场几何模型中的流动速度；

本发明基于设计出来的曲面几何流场模型，利用计算流体力学(CFD)模拟方法，将流体在目标表面实际应用时的流动速度作为莫i流动时的来流速度，模拟该流动速度下凹凸表面的流动情况，并通过流动时流体与几何流场模型中的模拟曲面之间的第一壁面摩擦阻力来对所设计的微结构阵列进行优化，并对比不同微结构阵列组合的减阻效果，找到减阻效果最优的微结构阵列组合，应用到目标表面上。

S4、根据第一流场几何模型设计目标表面的微结构阵列；

在一具体实施例中，步骤S4如图5所示，包括：

S41、将具有不同几何形状的曲面分别与分目标表面进行匹配，得到分目标表面对应的微结构阵列；

在一具体实施例中，流动数据还包括流场压力梯度；其中，步骤S41如图6所示，包括：

S411、根据具有不同几何形状的曲面构建多个曲面流场几何模型；几何形状包括V字型和U字型；曲面上不同凹凸部位微结构阵列排布示意图如图7所示，其中，几何形状包括还包括框型，框型中还包括微结构间距，该微结构间距通过结合其所计算出来的微结构宽度和微结构高度进行梯度设计，对该梯度下的各种框型进行流动模拟，并根据流场压力梯度逐步缩小微结构间距梯度，直至找到最优的微结构间距，即其所对应的流场压力梯度在相同条件的模拟过程中最小。

S412、对多个曲面流场几何模型进行模拟流动，得到分目标表面在多个曲面流场几何模型中所对应的多个流场压力梯度；

S413、按照大小对同一分目标表面所对应的多个流场压力梯度进行排序，将流场压力梯度最小的曲面流场几何模型作为该分目标表面对应的微结构阵列；

本发明通过对流体模拟过程中的流场压力梯度进行比较分析，进而获得分目标表面对应的微结构阵列所具有的曲面几何形状，该基于综合表面拓扑分析、流场模拟与压力分析的曲面减阻微结构阵列设计方法，能够考虑凹凸曲面对流场的影响，并设计出适应不同形状表面的最优减阻微结构阵列，以解决传统平面微结构阵列设计在凹凸曲面上减阻性能受限的问题。

S42、根据流体的来流方向确定分目标表面对应的微结构阵列的排布方向；具体的，若来流方向为纵向，则分目标表面对应的微结构阵列也为纵向排布；若来流方向为横向，则分目标表面对应的微结构阵列与来流方向垂直。

S43、根据来流速度计算分目标表面对应的微结构阵列中的微结构宽度和微结构高度；具体的，通过以下公式计算微结构宽度和微结构高度：

式中，s

S44、将分目标表面对应的微结构阵列与第一流场几何模型进行合并，得到目标表面的微结构阵列；

其中，凹凸曲面流场几何模型(第一流场几何模型)示意图如图8所示，将各个分目标表面对应的微结构阵列——曲面几何形状、排布方向、微结构宽度和微结构高度与其对应的第一流场几何模型进行合并，即可得到目标表面的微结构阵列。本发明所设计的微结构阵列综合运用表面拓扑分析、流场模拟与压力分析，以及数值模拟验证和实验验证等方法，通过综合分析和验证，确保设计方案的准确性和可靠性。

S5、根据第一壁面摩擦阻力对目标表面的微结构阵列进行优化，得到目标表面优化后的微结构阵列；

在一具体实施例中，步骤S5如图9所示，包括：

S51、根据目标表面的微结构阵列确定第二流场几何模型；

S52、通过计算流体力学法对第二流场几何模型进行流动模拟，得到第二壁面摩擦阻力；

S53、将第一壁面摩擦阻力和第二壁面摩擦阻力进行对比，得到减阻率；

S54、根据减阻率对目标表面的微结构阵列进行调整，得到目标表面优化后的微结构阵列；

可以理解的是，对添加了微结构阵列的曲面流场几何模型重新进行仿真，得到第二流场几何模型，再通过计算流体力学法对第二流场几何模型进行流动模拟，得到第二摩擦阻力，将其与第一摩擦阻力进行比较，得到减阻率，减阻率的计算公式如下：

式中，DR为减阻率；F

在某一实施例中，微结构形状统一采用V型微结构和纵向排布，通过模拟仿真后得知，A、B、C三个曲面的压力梯度并不相同，因此曲面微结构的尺寸以平面微结构设计出来的尺寸作为基础尺寸，通过固定微结构宽度s＝0.01mm，只调整微结构高度h来改变微结构尺寸；通过设计7种高度：h1＝0.04mm，h2＝0.06mm，h3＝0.08mm，h4＝0.10mm，h5＝0.12mm，h6＝0.14mm，h7＝0.16mm；然后将A、B、C三个曲面加入这7种V型微结构，A、B、C三个曲面上不同微结构高度减阻率示意图如图10所示，而由图可知，对于A凸曲面，其最优的减阻微结构高度为h5，对于B凹曲面，其最优的减阻微结构高度为h3，对于C凸曲面，其最优的减阻微结构高度为h6。因此，对于当前设定的条件，目标表面可采用h5，h3和h6这三种微结构高度的组合来获得最优的减阻效果。即选取减阻率最大时对应的微结构高度，可使得所设计的减阻性能最好。

曲面减阻微结构阵列的优化设计流程图如图11所示，在数值模拟验证与优化步骤中，通过CFD数值模拟方法重新对具有微结构阵列的曲面进行仿真后，根据数值模拟结果，对比之前未添加微结构阵列的曲面的摩擦阻力大小，通过计算减阻率DR来评估微结构减阻效果；然后针对当前的微结构阵列进行调整设计，重新仿真，对比不同微结构阵列的减阻效果，进一步优化和调整设计方案，提高微结构的减阻性能。在实验验证与优化步骤中，基于数值模拟结果的最优减阻方案，设计和制备具有优化微结构阵列的样品或实验模型；通过实验测试，验证曲面微结构阵列的减阻性能和流体控制效果；根据实验结果对设计方案进行修正和优化。在应用推广和工程实施步骤中，基于优化设计的曲面微结构阵列方案，开展工程应用实施；根据具体应用领域和需求，制定适当的安装和操作指导，确保微结构系统在实际使用中发挥最佳的减阻效果。

本发明可应用于多个领域，如航空航天、船舶、能源和交通运输等，以提高系统性能和效率，降低能耗和摩擦阻力，实现节能减排的目标。此外，该技术方案还具备以下特点和优势：

1.针对凹凸曲面设计：与传统平面微结构阵列设计相比，本方案专注于凹凸曲面，充分考虑曲面特征对流场的影响。通过合理优化微结构阵列的形状和排布，以适应不同形状表面的流动条件，提供更优化的减阻效果。

2.综合流体力学分析：该方案综合运用表面拓扑分析、流场模拟与压力分析，以及数值模拟验证和实验验证等方法。通过综合分析和验证，确保设计方案的准确性和可靠性。

3.优化设计与实验验证相结合：本方案通过循环迭代的方式，将数值模拟结果与实验验证相结合，实现设计方案的不断优化和改进。通过实验数据的反馈，进一步完善微结构阵列设计，提高系统的可靠性和实际应用效果。

4.广泛应用领域：曲面微结构阵列减阻技术在航空航天、船舶、能源和交通运输等领域具有广泛应用前景。该技术方案可为这些领域的系统和设备提供高效的流体控制和优化性能，为提升工业和生活领域的可持续发展做出贡献。

综上所述，该技术方案通过曲面微结构阵列的优化设计和实验验证，能够提供适应凹凸曲面的最优减阻解决方案。它具备综合分析、优化设计与实验验证相结合的特点，适用于多个领域，并具备降低能耗、提高系统性能和效率的潜力。

本申请实施例中基于传统平面设计的微结构阵列在复杂曲面上减阻性能受限的问题，设计了一种复杂表面微结构阵列优化设计方法，其实现了获取流体所经目标表面的表面拓扑数据；表面拓扑数据包括目标表面的表面类型和曲率半径；表面类型包括凹曲面和凸曲面；根据表面拓扑数据构建第一流场几何模型；对第一流场几何模型进行模拟流动，得到流动数据，流动数据包括第一壁面摩擦阻力；根据第一流场几何模型设计目标表面的微结构阵列；根据第一壁面摩擦阻力对目标表面的微结构阵列进行优化，得到目标表面优化后的微结构阵列的技术方案；在基于平面上微结构阵列的设计方法，引入了曲面几何特征的影响，包括该表面类型以及曲率半径大小，以设计出能够适应不同形状表面的最佳减阻性能的微结构阵列。

需要说明的是，虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。

在另一实施例中，如图12所示，本发明第二方面提供一种复杂表面微结构阵列优化设计系统，包括：

数据获取模块10，用于获取流体所经目标表面的表面拓扑数据；表面拓扑数据包括目标表面的表面类型和曲率半径；表面类型包括凹曲面和凸曲面；

模型构建模块20，用于根据表面拓扑数据构建第一流场几何模型；

流动模拟模块30，用于对第一流场几何模型进行模拟流动，得到流动数据，流动数据包括第一壁面摩擦阻力；

阵列设计模块40，用于根据第一流场几何模型设计目标表面的微结构阵列；

阵列优化模块50，用于根据第一壁面摩擦阻力对目标表面的微结构阵列进行优化，得到目标表面优化后的微结构阵列。

需要说明的是，上述一种基于复杂表面微结构阵列优化设计系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。关于一种复杂表面微结构阵列优化设计系统的具体限定参见上文中对于一种复杂表面微结构阵列优化设计方法的限定，二者具有相同的功能和作用，在此不再赘述。

本发明第三方面提供了一种电子设备，该电子设备包括：

处理器、存储器和总线；

所述总线，用于连接所述处理器和所述存储器；

所述存储器，用于存储操作指令；

所述处理器，用于通过调用所述操作指令，可执行指令使处理器执行如本申请的第一方面所示的一种复杂表面微结构阵列优化设计方法对应的操作。

在一个可选实施例中提供了一种电子设备，如图13所示，图13所示的电子设备5000包括：处理器5001和存储器5003。其中，处理器5001和存储器5003相连，如通过总线5002相连。可选地，电子设备5000还可以包括收发器5004。需要说明的是，实际应用中收发器5004不限于一个，该电子设备5000的结构并不构成对本申请实施例的限定。

处理器5001可以是CPU，通用处理器，DSP，ASIC，FPGA或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器5001也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

总线5002可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线5002可以是PCI总线或EISA总线等。总线5002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图13中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器5003可以是ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

存储器5003用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器5001来控制执行。处理器5001用于执行存储器5003中存储的应用程序代码，以实现前述任一方法实施例所示的内容。

其中，电子设备包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。

本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本申请第一方面所示的一种复杂表面微结构阵列优化设计方法。

本申请的又一实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。

此外，本发明的实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

综上，本发明涉及表面减阻技术领域，公开了一种复杂表面微结构阵列优化设计方法、系统、设备及介质，该方法包括：获取流体所经目标表面的表面拓扑数据；表面拓扑数据包括目标表面的表面类型和曲率半径；表面类型包括凹曲面和凸曲面；根据表面拓扑数据构建第一流场几何模型；对第一流场几何模型进行模拟流动，得到流动数据，流动数据包括第一壁面摩擦阻力；根据第一流场几何模型设计目标表面的微结构阵列；根据第一壁面摩擦阻力对目标表面的微结构阵列进行优化，得到目标表面优化后的微结构阵列。本发明引入了曲面几何特征的影响，以设计出能够适应不同形状表面的最佳减阻性能的微结构阵列。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例直接相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。