幾何模型的3D打印性能研究
發(fā)布時間:2021-02-22 18:55
隨著3D打印這一概念推廣,關于3D打印的相關技術的研究成為一大熱點。3D打印技術通過切片軟件對CAD建模軟件的數據模型處理后,使用3D打印機輸出實物,精簡了產品的生成過程,對很多行業(yè)的發(fā)展都產生了深遠的影響。然而,在3D模型打印實踐中,可能遇到打印過程中耗材過多、打印的模型逼近程度不高、模型放置方向不易確定等問題,這些問題都會影響3D打印的效率和成本。我們稱這些問題為3D模型的打印性能。其中材料消耗與模型體積直接相關,而體積為估算材料消耗、預估打印時間和為節(jié)省材料而優(yōu)化模型設計提供了依據。本文通過對現有理論和開源軟件算法的分析,提出了基于課題組.mod表面模型文件的幾個3D打印性能研究的相關算法,為3D打印一體化軟件研制奠定了基礎。(1)針對模型體積計算,提出了基于八叉樹的體積算法,該算法采用八叉樹的數據結構來逼近幾何模型,在建立八叉樹的過程中,采用相鄰兩層深度所對應模型的體積差作為結點是否需要繼續(xù)分解的判據,最后計算結點體積和,即得到模型的體積。與傳統(tǒng)的模型體積計算方法相比,該方法具有易于控制模型逼近程度、計算量小的優(yōu)點。(2)為保證模型表面的逼近程度,提出了一種基于布爾交、并運算結...
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:90 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
D打印的茶具擺件3D打印技術有著廣闊的發(fā)展前景
第一章 緒論面下一定高度,激光束按切片信息沿液面掃描,片。工作臺再下降一定高度,掃描固化,重復直是打印速度較快,打印模型的精度高,但是打印連效應,如果打印的速度過快,打印出的材料將在 2015 年美國北卡羅來納大學的團隊基于這種光了連續(xù)液體界面制造技術,利用一種透光底板,提高了打印效率。
其中人機交互界面主界面如圖 2.2 所示,包括菜單欄、快捷工具欄、圖形顯示窗口、交互信息顯示窗口。圖2.2 軟件交互界面軟件主界面的第一行是菜單欄,包含了軟件的基礎命令,如:文件的讀寫,CAD 建模相關命令,即基本體素創(chuàng)建、布爾運算,模型的顯示設置和 3D 打印模塊相關命令及一些測試用例等,部分命令的下拉菜單如圖 2.3 所示。圖2.3 模塊命令下拉菜單快捷工具欄的所有涉及到的命令有模型的平移、旋轉、布爾運算命令、基本體素的創(chuàng)建、CSG 樹結點的拾取命令等一系列建模常用命令。最下方的交互信息顯示欄用于顯示用戶執(zhí)行的命令及其反饋。例如,點擊計算體積后返回當前模型體積。2.3 實體建模的算法基礎及數據結構2.3.1 實體布爾運算算法概述在數學中,集合之間有交、并、差、補集的概念。這一算法推廣到計算機圖形學當中就是我們在 CSG 樹的創(chuàng)建過程當中使用的布爾運算[39]。布爾運算由英國數學家喬治布爾提出,已經廣泛的應用在計算機技術當中。幾何元素間的布爾計算是三
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3D打印技術發(fā)展現狀及其前景[J]. 韓剛. 山東工業(yè)技術. 2019(04)
[2]3D打印對機械制造及自動化的影響[J]. 薛宇航. 現代工業(yè)經濟和信息化. 2018(18)
[3]增材制造中STL模型的自適應分層算法研究[J]. 林潔瓊,王一博,靖賢,谷巖. 機械設計與制造. 2018(02)
[4]約束Delaunay四面體剖分[J]. 張娟. 無線互聯科技. 2017(12)
[5]基于面殼封閉的B-Rep至CSG轉換算法[J]. 羅月童,樊曉菁,俞盛朋,王寒冰,周俊,龍鵬程,FDS團隊. 計算機輔助設計與圖形學學報. 2014(10)
[6]基于遺傳算法的快速成型零件分層方向優(yōu)化方法[J]. 張卓輝,李愛軍,楊金勇,郝國丹,王歡. 東華大學學報(自然科學版). 2010(04)
[7]確定任意形狀物體最小包圍盒的一種方法[J]. 陳華. 工程圖學學報. 2010(02)
[8]任意三角網格模型體積的快速精確計算方法[J]. 王泉德. 計算機工程與應用. 2009(18)
[9]三維打印快速成型零件制作方向的優(yōu)化研究[J]. 劉厚才,儲愛民. 工程圖學學報. 2009(03)
[10]三維四面體網格在儲煤量計算中的應用[J]. 龔君芳,吳信才,劉修國,李圣文. 煤炭科學技術. 2007(11)
碩士論文
[1]實體建模的若干問題研究[D]. 徐延雪.西安電子科技大學 2014
[2]實體建模技術及其應用研究[D]. 張居峰.西安電子科技大學 2014
本文編號:3046418
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:90 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
D打印的茶具擺件3D打印技術有著廣闊的發(fā)展前景
第一章 緒論面下一定高度,激光束按切片信息沿液面掃描,片。工作臺再下降一定高度,掃描固化,重復直是打印速度較快,打印模型的精度高,但是打印連效應,如果打印的速度過快,打印出的材料將在 2015 年美國北卡羅來納大學的團隊基于這種光了連續(xù)液體界面制造技術,利用一種透光底板,提高了打印效率。
其中人機交互界面主界面如圖 2.2 所示,包括菜單欄、快捷工具欄、圖形顯示窗口、交互信息顯示窗口。圖2.2 軟件交互界面軟件主界面的第一行是菜單欄,包含了軟件的基礎命令,如:文件的讀寫,CAD 建模相關命令,即基本體素創(chuàng)建、布爾運算,模型的顯示設置和 3D 打印模塊相關命令及一些測試用例等,部分命令的下拉菜單如圖 2.3 所示。圖2.3 模塊命令下拉菜單快捷工具欄的所有涉及到的命令有模型的平移、旋轉、布爾運算命令、基本體素的創(chuàng)建、CSG 樹結點的拾取命令等一系列建模常用命令。最下方的交互信息顯示欄用于顯示用戶執(zhí)行的命令及其反饋。例如,點擊計算體積后返回當前模型體積。2.3 實體建模的算法基礎及數據結構2.3.1 實體布爾運算算法概述在數學中,集合之間有交、并、差、補集的概念。這一算法推廣到計算機圖形學當中就是我們在 CSG 樹的創(chuàng)建過程當中使用的布爾運算[39]。布爾運算由英國數學家喬治布爾提出,已經廣泛的應用在計算機技術當中。幾何元素間的布爾計算是三
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3D打印技術發(fā)展現狀及其前景[J]. 韓剛. 山東工業(yè)技術. 2019(04)
[2]3D打印對機械制造及自動化的影響[J]. 薛宇航. 現代工業(yè)經濟和信息化. 2018(18)
[3]增材制造中STL模型的自適應分層算法研究[J]. 林潔瓊,王一博,靖賢,谷巖. 機械設計與制造. 2018(02)
[4]約束Delaunay四面體剖分[J]. 張娟. 無線互聯科技. 2017(12)
[5]基于面殼封閉的B-Rep至CSG轉換算法[J]. 羅月童,樊曉菁,俞盛朋,王寒冰,周俊,龍鵬程,FDS團隊. 計算機輔助設計與圖形學學報. 2014(10)
[6]基于遺傳算法的快速成型零件分層方向優(yōu)化方法[J]. 張卓輝,李愛軍,楊金勇,郝國丹,王歡. 東華大學學報(自然科學版). 2010(04)
[7]確定任意形狀物體最小包圍盒的一種方法[J]. 陳華. 工程圖學學報. 2010(02)
[8]任意三角網格模型體積的快速精確計算方法[J]. 王泉德. 計算機工程與應用. 2009(18)
[9]三維打印快速成型零件制作方向的優(yōu)化研究[J]. 劉厚才,儲愛民. 工程圖學學報. 2009(03)
[10]三維四面體網格在儲煤量計算中的應用[J]. 龔君芳,吳信才,劉修國,李圣文. 煤炭科學技術. 2007(11)
碩士論文
[1]實體建模的若干問題研究[D]. 徐延雪.西安電子科技大學 2014
[2]實體建模技術及其應用研究[D]. 張居峰.西安電子科技大學 2014
本文編號:3046418
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