基于应力分布的3D打印壳模型构造与优化

• 作者: 宋鹏 徐洪飞 黄章进
• 来源期刊: 计算机系统应用
• 关键词: 3D打印 轻量化建模 体素化 应力分析 壳模型构造
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 软件技术·算法
• 页码范围: 103-111
• 页数: 9页
• 字数: 7179字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15888/j.cnki.csa.007120

摘要

近年来,愈发成熟的3D打印技术拉近了模型设计与产品制造的距离.但高昂的材料费用仍是制约其发展的重要因素.因此,如何在不改变模型外观的情况下进行模型结构的优化,以此来减少模型的打印体积、降低打印成本是亟待解决的问题.针对该问题,本文提出一种基于应力分布的壳模型构造和优化算法.该算法首先基于模型的体素化表示构造距离场,提取出初始的均匀厚度壳模型.然后基于顶点的von Mises应力,自适应的向外扩张内表面,调整各部位厚度,直到达到相关约束条件.优化得到的内表面与输入的外表面围成最终的优化模型.实验结果表明,在满足外观不变、力学稳定等约束的同时,优化得到的壳模型体积为输入模型体积的17.2％～24.4％,大幅减少了模型的打印体积,有效降低了打印成本.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄章进	中国科学技术大学计算机科学与技术学院	14	46	5.0	6.0
2	徐洪飞	中国科学技术大学计算机科学与技术学院	1	0	0.0	0.0