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

【摘要】：針對(duì)3D打印材料費(fèi)用昂貴問(wèn)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(shí)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(jiǎn)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(shí)驗(yàn)分析,提出無(wú)內(nèi)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部桁架構(gòu)建方法,可大幅縮短整體優(yōu)化時(shí)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(jì)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(shí)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法健壯、有效,具有成本優(yōu)勢(shì)和效率優(yōu)勢(shì).
[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(chǎng)制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51575196) 福建省工業(yè)引導(dǎo)性項(xiàng)目(2016H0020) 福建省自然科學(xué)基金(2014J01188)
【分類號(hào)】：TP391.73

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本文編號(hào)：1746474