基于三维T样条的异质材料实体建模与切片

• 作者: 李斌 傅建中
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 异质材料 实体模型重建 三维T样条 增材制造 直接切片方法
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 机械工程
• 页码范围: 135-144
• 页数: 10页
• 分类号: TH164
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2021.01.016

摘要

为了实现异质材料实体模型应用于增材制造技术的可能性,开发通用的、可同时用于设计、分析和制造异质材料实体模型的建模与制造工艺.提出基于三维T样条的异质材料实体重建方法,实施自适应细分得到三维T型控制网格.通过最小化能量泛函逐步拟合四面体网格模型及异质材料属性,使得几何结构和材料分布均得到较高的拟合精度.为了提高重建过程的计算效率,只对局部误差较大的区域进行自适应细分,在参数域内插入控制点.采用自适应细分的三维T样条与均匀细分的三维NURBS,分别实施渐进式重建框架.结果表明,三维T样条能够在达到相似甚至更优的拟合精度的前提下减少冗余控制点.针对增材制造中的切片工艺,利用适用于异质材料实体模型的直接切片方法,结合三维T样条和基于八叉树结构的自适应细分过程,得到三角网格分层切片结果.实验结果表明,该算法对异质材料实体模型的直接切片过程是有效和可靠的.