【摘要】：一次面成形技術(shù)是未來3D打印的發(fā)展方向,它顛覆了傳統(tǒng)點(diǎn)線成形,制造效率可提高幾十至成百倍。一次面成形時(shí),激光陣列需要有非常高的分辨率,導(dǎo)致3D幾何模型數(shù)據(jù)量非常巨大。為此,本文對截面多連通域數(shù)據(jù)的表征優(yōu)化進(jìn)行研究,主要包括基于模型表面輪廓線的截面相似性判斷方法和基于稀疏矩陣的智能分塊優(yōu)化算法,旨在降低截面多連通域的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量,提高打印的分辨率和零件的精度。第一章介紹了本文的研究背景及意義,綜述了金屬3D打印、CAD模型特征識(shí)別及多連通域數(shù)據(jù)表征優(yōu)化的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行了闡述。第二章研究了3D打印幾何模型截面多連通域的柵格化技術(shù),描述了STL模型所產(chǎn)生孔洞、冗余點(diǎn)等問題的優(yōu)化方法,介紹了3D打印幾何模型截面多連通域的獲取流程。通過柵格化的方法,對截面多連通域進(jìn)行處理,獲得了易于處理的柵格化點(diǎn)陣和稀疏矩陣。第三章提出了基于模型表面輪廓線的截面多連通域相似性判斷方法,采用最小包圍盒的方法求解了幾何模型的近似中軸線,分類介紹了三種模型的表面輪廓線獲取方法。分析了各相鄰分層之間的微小輪廓線段,求出了相鄰分層的截面多連通域重合度。確定了各個(gè)分層的截面連通域矩陣表示和相鄰分層的差矩陣表示,為第四章的智能分塊優(yōu)化算法奠定了基礎(chǔ)。第四章提出了基于稀疏矩陣的多連通域智能分塊優(yōu)化算法,分析了稀疏矩陣中存在特殊非零塊的概率統(tǒng)計(jì)期望,確定了不規(guī)則非零塊在稀疏矩陣中的占比。求取不規(guī)則非零塊的邊界點(diǎn),對稀疏矩陣進(jìn)行了智能分塊存儲(chǔ)。并與傳統(tǒng)CRS算法和BCRS算法進(jìn)行了比較,得出智能分塊優(yōu)化算法更具有優(yōu)勢。第五章通過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體模型和多孔金屬網(wǎng)環(huán)模型的實(shí)例,驗(yàn)證了基于模型表面輪廓線的截面多連通域相似性判斷方法和基于稀疏矩陣的多連通域智能分塊優(yōu)化算法在多連通域數(shù)據(jù)表征優(yōu)化方面的適用性。第六章對全文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié),并對文中的不足和后續(xù)工作進(jìn)行了展望。
【圖文】：

性激光培■化（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ邋Ｌａｓｅｒ邋Ｍｅｌｔｉｎｇ，邋ＳＬＭ）、激光工程化凈成形（Ｌａｓｅｒ邋Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ邋Ｎｅｔ逡逑Ｓｈａｐｉｎｇ，邋ＬＥＮＳ）、電子束選區(qū)熔化（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍｓｅｌｅｃｔｉｖｅｍｅｌｔｉｎｇ，邋ＥＢＳＭ）【１０］，其中邋ＳＬＭ逡逑技術(shù)成形原理如圖１．１所示。逡逑ｈ擴(kuò)束鏡邐振鏡逡逑激光器邋＿邋—逡逑Ｓ邋［邐Ｉ逡逑聚焦鏡逡逑！逡逑打印臺(tái)逡逑圖１．１邋ＳＬＭ技術(shù)成形原理示意圖逡逑國外金屬３Ｄ打印起步較早，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟。２００４年Ｋｒｕｔｈ等｜｜｜］將ＳＬＭ逡逑工藝應(yīng)用于不同類型顆�；旌衔镏校懻摿顺霈F(xiàn)的不同現(xiàn)象，，并描述了工藝優(yōu)化。２００８年逡逑？（？等［１２］使用增材制造工藝ＳＬＭ，在鑄造鈷－鉻合金基板（Ｃｏ－２８Ｃｒ－６ＭｏＡＳＴＭ）上制備多逡逑孔鈦和鉭涂層，對形成的裂紋進(jìn)行了研究。２０１４年Ｍａｌｌｉｋ等采用ＬＥＮＳ工藝，使用兩逡逑個(gè)水平的三個(gè)不同工藝參數(shù)來制造用于田口方法的Ｌ４正交陣列的樣品，從而進(jìn)行硬度測逡逑試。２０１６年Ａｌｇａｒｄｈ等利用ＥＢＳＭ工藝制造零件，并對零件表面形態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)和拉逡逑伸性能進(jìn)行評(píng)估。Ｓｍｉｔｈ等【｜５】通過空間分辨聲光譜技術(shù)對ＳＬＭ工藝成形的幾何部件表面逡逑２逡逑

采用光尋址光閥技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)“迄今最快’’的金屬部件的３Ｄ打印。該技術(shù)的逡逑激光陣列類似于液晶投影儀，打印時(shí)模型的數(shù)據(jù)量非常巨大，目前還停留在實(shí)驗(yàn)室的微小逡逑金屬打印階段［８】，其打印原理圖如圖１．２所示。逡逑現(xiàn)有的大部分金屬３Ｄ打印成形工藝已經(jīng)相當(dāng)完善，主要的研究主要集中在金屬３Ｄ逡逑打印的工藝參數(shù)和成形效果，而對于新型的金屬一次面成形技術(shù)，目前的研究還處于起步逡逑階段。逡逑３逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.73;TN249

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬江林;趙忠明;孟瑜;彭玲;;海量遙感分類圖連通域標(biāo)記方法[J];計(jì)算機(jī)工程;2008年01期

2 馬吉甫;高雪峰;;基于掃描線的連通域搜索算法[J];福建電腦;2006年12期

3 楊勝發(fā),尤田,劉巖;雙連通域正交坐標(biāo)系的生成[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);2001年S1期

4 鐘曉剛,李新友,唐澤圣;工程圖的子連通域表示及其應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;1999年11期

5 陳武凡;多連通域內(nèi)Navier-Stokes方程的最小二乘有限元素法[J];力學(xué)學(xué)報(bào);1989年01期

6 王潤杰;;復(fù)連通域上邊界觀測的拋物系統(tǒng)的最優(yōu)邊界控制問題[J];哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);1989年04期

7 黃新民;;圓環(huán)域到一類兩連通域的保角映射[J];廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1989年02期

8 譚許彬;謝宜壯;陳禾;邊明明;;基于FPGA的連通域標(biāo)記設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];信號(hào)處理;2011年11期

9 桑紅石;趙慧;尚社;;多值圖像連通域標(biāo)記ASIC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2008年01期

10 孔斌;;快速連通域分析算法及其實(shí)現(xiàn)[J];模式識(shí)別與人工智能;2003年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前9條

1 鄧秋群;常青;黃亮;王陽;;基于高層綜合的連通域標(biāo)記硬件加速電路優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];第十九屆計(jì)算機(jī)工程與工藝年會(huì)暨第五屆微處理器技術(shù)論壇論文集[C];2015年

2 徐姍姍;李學(xué)明;;基于連通域合并的多運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤[A];第十四屆全國信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)(CCSP-2009)論文集[C];2009年

3 黃磊;劉昌平;;信封圖像的快速傾斜矯正算法[A];第八屆全國漢字識(shí)別學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

4 王慧琴;韓建武;吳萌;李文怡;王凱;楊潔;;《馬球圖》壁畫中裂縫的自動(dòng)虛擬修復(fù)方法研究[A];中國文物保護(hù)技術(shù)協(xié)會(huì)第七次學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

5 王晶;張艷寧;;針對高分辨率遙感影像分割的改進(jìn)連通域標(biāo)記方法[A];信號(hào)與信息處理技術(shù)第三屆信號(hào)與信息處理全國聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

6 王鐵流;金世瑤;;一種產(chǎn)品包裝標(biāo)識(shí)的實(shí)時(shí)定位與信息提取算法[A];2008中國儀器儀表與測控技術(shù)進(jìn)展大會(huì)論文集（Ⅲ）[C];2008年

7 鐘曉剛;李新友;唐澤圣;;機(jī)械圖中標(biāo)注字符粘連問題的解決[A];中國圖象圖形科學(xué)技術(shù)新進(jìn)展——第九屆全國圖象圖形科技大會(huì)論文集[C];1998年

8 胡煉;;株間機(jī)械除草作物實(shí)時(shí)識(shí)別與定位研究[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)（CSAE 2011）論文摘要集[C];2011年

9 吳云云;袁開國;伍淳華;;文本數(shù)字水印技術(shù)的研究[A];2012年全國網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字內(nèi)容安全學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 趙曉;連通域標(biāo)記算法的高速化研究及在紙病檢測中的應(yīng)用[D];陜西科技大學(xué);2019年

2 周景超;視頻文本檢測算法研究[D];中國科學(xué)院研究生院（自動(dòng)化研究所）;2008年

3 鄭陽;自然場景圖像中文本檢測技術(shù)研究[D];北京科技大學(xué);2018年

4 郭宇宸;認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性能分析[D];北京郵電大學(xué);2014年

5 王守佳;基于圖像的人體檢測跟蹤和人臉識(shí)別的研究[D];吉林大學(xué);2013年

6 于瀟宇;高速視覺測量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

7 朱雷;古籍手寫漢字圖像分割算法研究[D];重慶大學(xué);2011年

8 趙菲;復(fù)雜背景下末制導(dǎo)紅外目標(biāo)檢測、跟蹤技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 茍華偉;面向激光陣列打印的3D模型多連通域數(shù)據(jù)表征優(yōu)化方法研究[D];浙江大學(xué);2019年

2 張匯東;基于多窗口與連通域分析的SAR圖像道路檢測算法[D];河南大學(xué);2018年

3 劉小宇;基于FPGA的圖像連通域處理的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

4 趙慧;多值圖像連通域標(biāo)記ASIC設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2007年

5 嵇新浩;基于連通域的文本定位方法研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2007年

6 關(guān)韻竹;場景圖片的文字定位算法研究[D];武漢郵電科學(xué)研究院;2017年

7 梅夢麗;基于背景連通域的印刷線路板缺陷定位及識(shí)別[D];南昌航空大學(xué);2015年

8 王晶晶;海量灰度圖像8連通域標(biāo)記算法的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D];河南大學(xué);2014年

9 鄧秋群;基于高層綜合方法的連通域標(biāo)記算法硬件加速研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

10 易曉芳;基于連通域特征的手寫維吾爾文本行分割[D];新疆大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2673085