本文選題：D打印 + 節(jié)材　； 參考：《計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報》2017年04期

【摘要】：針對3D打印材料費用昂貴問題,提出一種改進(jìn)的蒙皮-桁架結(jié)構(gòu)快速構(gòu)建與優(yōu)化方案,使打印模型的體積在滿足產(chǎn)品物理機(jī)械性能、受力平衡性、自平衡性和可打印性等多約束條件下實現(xiàn)最小化,達(dá)到節(jié)省打印耗材、降低成本的目的.利用網(wǎng)格簡化策略快速構(gòu)建表層桁架結(jié)構(gòu),與原始網(wǎng)格模型在拓?fù)渖媳３窒嗨菩?避免桁架與蒙皮之間的沖突;基于實驗分析,提出無內(nèi)節(jié)點的內(nèi)部桁架構(gòu)建方法,可大幅縮短整體優(yōu)化時間,且可在保證滿足力學(xué)約束條件下獲得更優(yōu)的節(jié)材效果;將力學(xué)準(zhǔn)則法與粒子群優(yōu)化算法有機(jī)結(jié)合,利用滿應(yīng)力法計算桁架結(jié)構(gòu)的支桿半徑作為優(yōu)化算法的初始值,提高算法在全局范圍內(nèi)搜索最優(yōu)解的能力和效率,實現(xiàn)桁架結(jié)構(gòu)支桿截面尺寸與系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)協(xié)同優(yōu)化的目標(biāo).實驗結(jié)果表明,該方法健壯、有效,具有成本優(yōu)勢和效率優(yōu)勢.
[Abstract]:In view of the high cost of 3D printing materials, an improved scheme of rapid construction and optimization of skinned truss structure is proposed, which makes the volume of printing model meet the physical and mechanical properties of the product and the force balance.Under the condition of self-balance and printability, the minimization is realized, and the printing consumables are saved and the cost is reduced.The surface truss structure is constructed quickly by using mesh simplification strategy, which is similar to the original mesh model in topology and avoids the conflict between truss and skin. Based on the experimental analysis, a method of constructing internal truss without inner nodes is proposed.The whole optimization time can be shortened greatly, and better material saving effect can be obtained under the condition of satisfying the mechanical constraints, and the mechanical criterion method and particle swarm optimization algorithm can be combined organically.The full stress method is used to calculate the supporting rod radius of the truss structure as the initial value of the optimization algorithm to improve the ability and efficiency of the algorithm to search for the optimal solution in the global scope and to achieve the goal of cooperative optimization of the cross-section size of the truss structure and the topological structure of the system.Experimental results show that the method is robust, effective, cost and efficiency advantages.
【作者單位】： 華僑大學(xué)福建省特種能場制造重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51575196) 福建省工業(yè)引導(dǎo)性項目(2016H0020) 福建省自然科學(xué)基金(2014J01188)
【分類號】：TP391.73

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬洪波,陳建軍,崔明濤,高偉,劉偉;隨機(jī)參數(shù)桁架結(jié)構(gòu)的有限元與可靠性分析[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報;2003年01期

2 周書敬;韓雪;;改進(jìn)的蟻群算法及其在桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用[J];鋼結(jié)構(gòu);2013年03期

3 楊金麗;辛明剛;;談桁架結(jié)構(gòu)拼裝及安裝技術(shù)[J];科技傳播;2011年07期

4 李文雄;;桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的滿應(yīng)力法仿真研究[J];計算機(jī)仿真;2012年01期

5 楊近松;;空間相機(jī)桁架結(jié)構(gòu)模態(tài)相關(guān)性分析[J];計算機(jī)仿真;2006年01期

6 劉福壽;金棟平;陳輝;;環(huán)形桁架結(jié)構(gòu)動力分析的等效力學(xué)模型[J];振動工程學(xué)報;2013年04期

7 倪正順 ,帥詞俊;CAE方法中的優(yōu)化技術(shù)及應(yīng)用[J];現(xiàn)代機(jī)械;2002年02期

8 李俊寶,呂剛;智能桁架結(jié)構(gòu)振動控制中壓電主動構(gòu)件的研究:(二)壓電主動構(gòu)件的實驗[J];壓電與聲光;1998年03期

9 高偉,陳建軍,崔明濤;線性隨機(jī)智能桁架結(jié)構(gòu)閉環(huán)動力響應(yīng)[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報;2003年03期

10 于永彪;鹿曉陽;;蟻群算法在桁架結(jié)構(gòu)離散變量優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[J];科技信息;2007年09期

相關(guān)會議論文 前10條

1 徐友良;;桁架結(jié)構(gòu)大變形問題的位置解法[A];第18屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅰ冊[C];2009年

2 周緒紅;;交錯桁架結(jié)構(gòu)體系的研究與展望——第十屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議特邀報告[A];第十屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅰ卷[C];2001年

3 李志建;隋允康;;基于響應(yīng)面方法的桁架結(jié)構(gòu)頻率優(yōu)化[A];北京力學(xué)會第11屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2005年

4 王躍方;孫煥純;劉春良;;受穩(wěn)定性約束的扁桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2005論文摘要集（下）[C];2005年

5 盧立飛;劉曉平;;高聳桁架結(jié)構(gòu)動態(tài)特性研究[A];機(jī)械動力學(xué)理論及其應(yīng)用[C];2011年

6 吳志靜;李鳳明;;桁架結(jié)構(gòu)非線性動力學(xué)問題研究[A];第十四屆全國非線性振動暨第十一屆全國非線性動力學(xué)和運(yùn)動穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會議摘要集與會議議程[C];2013年

7 趙啟林;李飛;徐康;;新型復(fù)合材料桁架結(jié)構(gòu)靜載實驗研究[A];第七屆全國建設(shè)工程FRP應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

8 梁宇;;多索預(yù)應(yīng)力桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[A];2014年全國科技工作會議論文集[C];2014年

9 孫魯原;韓志軍;饒勇;陳昭怡;;遺傳算法對桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[A];第14屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第二冊）[C];2005年

10 鄂林仲陽;劉春川;李鳳明;;基于譜元法的非線性桁架結(jié)構(gòu)振動特性分析[A];第十四屆全國非線性振動暨第十一屆全國非線性動力學(xué)和運(yùn)動穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會議摘要集與會議議程[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 王有懿;航天器桁架結(jié)構(gòu)中高頻抖動動力學(xué)分析與主動控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

2 張淑杰;空間可展桁架結(jié)構(gòu)的設(shè)計與熱分析[D];浙江大學(xué);2001年

3 冉紅東;鋼交錯桁架結(jié)構(gòu)體系在循環(huán)荷載作用下的破壞機(jī)理及抗震設(shè)計對策[D];西安建筑科技大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 邱亞波;新型鋼框架內(nèi)填防屈曲支撐桁架結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D];長安大學(xué);2015年

2 陳偉;節(jié)點剛性對裝配式交錯桁架結(jié)構(gòu)體系滯回性能的影響分析[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

3 段瑤瑤;智能桁架結(jié)構(gòu)模糊控制系統(tǒng)建模及優(yōu)化[D];河北工程大學(xué);2016年

4 羅奕;主次巨型桁架結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

5 陳楊;基于ANSYS的扶梯桁架結(jié)構(gòu)自動建模與分析系統(tǒng)開發(fā)[D];南京航空航天大學(xué);2016年

6 趙欣;基于有限元的大跨度交叉桁架力學(xué)性能研究[D];成都理工大學(xué);2016年

7 曹子旭;近場地震作用下鋼交錯桁架結(jié)構(gòu)體系的抗震性能評估[D];蘇州科技大學(xué);2016年

8 劉東亮;桁架結(jié)構(gòu)的分析與優(yōu)化[D];天津大學(xué);2007年

9 覃斌;建筑金屬桁架結(jié)構(gòu)計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2009年

10 楊濤;自動元胞機(jī)理論在交錯桁架結(jié)構(gòu)動力仿真試驗中的應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2010年

，

本文編號：1746474