STL文件是CAD模型實體數(shù)據(jù)經三角網(wǎng)格化處理后的數(shù)據(jù)文件,由許多三角面片組成近似CAD原實體模型,成為CAD系統(tǒng)與快速成型系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)轉換的標準格式。本文針對熔融沉積成型工藝對STL模型在支撐結構穩(wěn)定性、易剝離性、耗材與耗時幾個方面進行研究優(yōu)化,提高模型成型效率與模型表面精度,節(jié)約打印材料和成型時間。首先,STL文件中存儲著大量離散的、獨立的、易操作的數(shù)據(jù),這種存儲方式造成大量的冗余數(shù)據(jù)的讀取和鄰接關系的缺失。通過分析幾種常用拓撲重建算法的優(yōu)缺點,本文采用飽和鏈表的數(shù)據(jù)拓撲重建算法,將三角面片的頂點存入鏈表中,去除冗余頂點,創(chuàng)建頂點子鏈表和鄰接關系,將子鏈表為空的飽和頂點進行標識,之后的數(shù)據(jù)比對中忽略標識的頂點。該算法減少了頂點比較范圍,節(jié)省了不必要的比對時間,提高了算法的運算效率。針對模型在成型過程中的影響因素,主要從有效節(jié)約外部支撐打印用料、降低支撐附著面積、改善模型表面精度三個指標作為目標函數(shù),對其進行求解最優(yōu)解,得出最優(yōu)的成型角度,達到模型成型質量的提高和打印用料的低耗。其次,分析基于幾何拓撲信息的切片方法、基于三角面片位置信息的切片方法、基于局部幾何拓撲信息的切片方法的優(yōu)缺... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

沉積成的基本工作原理圖

基于 STL 模型的支撐自適應算法的優(yōu)化與研究3 成型角度最優(yōu)化設計3.1 成型角度影響指標在 FDM 成型工藝中，模型打印角度是被輕易忽視的一個影響因素。STL 件在拓撲重建后生成的三維網(wǎng)格模型，與水平面的接觸面積較少，模型待支撐域大，打印生成的外部支撐結構數(shù)量多，模型分層切片層數(shù)增加，計算量繁重耗材和用時相對較多，如圖 3-1 中所示。在確保模型順利打印的前提下，需要化模型成型角度，對打印方向進行適當?shù)恼{整。

圖 3-2 轉角度打印對比效果圖Figure 3-2 Rotation angle print contrast effect diagram3.2 成型角度與指標函數(shù)關系3.2.1 成型角度與外部支撐結構關系由于不同成形角度下，模型分層的形態(tài)發(fā)生變化，其需要支撐的懸空區(qū)域也會隨之變化。需要選擇外部支撐結構相對較小的成型角度，有效節(jié)約外部支撐結構的用料和成型時間。本文通過快速估算支撐結構體積，判斷成型角度與外部支撐結構的關系，并建立成型角度與支撐結構體積之間的關系函數(shù)。支撐區(qū)域的提取中，三角面片的法向量 n(xn，yn，zn)與 Z 軸正方向的夾角超過一定的閾值 θ 時，該面片為支撐面片。采用從上到下遍歷 STL 模型三角單元的方法估算支撐體積 V。當模型三角面片外法向量超過一定角度后，需要添加輔助支撐結構，保證模型順利成型，該角度定義為臨界閾值 θ。當三角面片的外法向

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于FDM的三維打印支撐自動生成技術研究[D]. 劉亞林.青島科技大學 2018
[2]FDM成形工藝支撐自動生成技術研究[D]. 王彥云.中北大學 2016
[3]3D打印機等層厚切片算法研究及軟件實現(xiàn)[D]. 田明海.沈陽工業(yè)大學 2016
[4]基于多重網(wǎng)格技術點接觸乏油彈流潤滑數(shù)值分析[D]. 鮑永巖.東北大學 2008
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本文編號：3597793