本文關(guān)鍵詞：基于3D打印過程的可視化仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：3D打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù)。它在計(jì)算機(jī)控制下逐層打印出3D模型。熔融沉積成型技術(shù)就是3D打印中的一項(xiàng)技術(shù)。熔融沉積成型技術(shù)是通過將絲狀材料如熱塑性塑料、蠟或金屬的熔絲從加熱的噴頭擠出,按照模型每一層的預(yù)定路徑,噴頭以一定的速率進(jìn)行熔融沉積。每完成一層打印,工作臺(tái)下降一個(gè)層厚進(jìn)行新的一層的沉積,如此迭代沉積最終打印出預(yù)期的模型。因此它需要外部支撐架來支撐起打印模型。在研究熔融沉積成型打印支撐中,現(xiàn)階段的主流方式都是通過實(shí)際打印來驗(yàn)證算法與想法的可靠性,然后根據(jù)不同的情況以調(diào)整算法中的參數(shù)。對(duì)于熔融沉積成型打印技術(shù),由于它本身技術(shù)的局限性,在測(cè)試算法的可靠性時(shí),通常需要大量時(shí)間去打印模型以彌補(bǔ)細(xì)節(jié)問題。而時(shí)常由于算法魯棒性的不足,造成打印的失敗。這不僅浪費(fèi)了成本,浪費(fèi)了材料,也降低了驗(yàn)證的效率。本文提出了通過計(jì)算機(jī)可視化仿真來驗(yàn)證模型在添加支撐后的打印結(jié)果。這是一種全新的驗(yàn)證方式,其目的是利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力,快速獲得現(xiàn)實(shí)中的打印結(jié)果以減少打印驗(yàn)證時(shí)間。本文首先講解了如何模擬熔融沉積成型的3D打印機(jī)。之后分析了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型,并選擇了線段作為本工作的存儲(chǔ)對(duì)象。然后本文利用了彈簧質(zhì)點(diǎn)模型的特點(diǎn),運(yùn)用了L-BFGS優(yōu)化算法獲得每一層的最終打印狀態(tài)。并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文工作的可行性。
【關(guān)鍵詞】：3D打印 熔融沉積成型 可視化仿真 彈簧質(zhì)點(diǎn)模型
【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】：2016
【分類號(hào)】：TP391.73
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 相關(guān)工作11-16
• 1.2.1 Skeinforge外部支撐11-13
• 1.2.2 樹叉型外部支撐13-14
• 1.2.3 橋梁型外部支撐14-16
• 1.3 本文工作16-18
• 1.4 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排18-19
• 第2章 打印過程可視化19-30
• 2.1 FDM-3D打印機(jī)細(xì)節(jié)分析與實(shí)現(xiàn)19-22
• 2.1.1 G-code分析19-21
• 2.1.2 FDM-3D打印機(jī)硬件狀態(tài)分析21-22
• 2.1.3 FDM-3D打印機(jī)硬件實(shí)現(xiàn)22
• 2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型與可視化分析22-28
• 2.2.1 可視化軟件選擇22-23
• 2.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型分析與實(shí)現(xiàn)23-28
• 2.3 本章小結(jié)28-30
• 第3章 線段仿真模型與優(yōu)化算法30-43
• 3.1 彈簧質(zhì)點(diǎn)模型30-35
• 3.1.1 彈簧質(zhì)點(diǎn)模型31-32
• 3.1.2 薄殼模型32-35
• 3.2 線段仿真35-37
• 3.3 優(yōu)化算法及分析37-42
• 3.3.1 牛頓法37-38
• 3.3.2 擬牛頓法38-41
• 3.3.3 BFGS與LBFGS41-42
• 3.3.4 小結(jié)42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)與對(duì)比結(jié)果43-54
• 4.1 實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)43-44
• 4.2 結(jié)果對(duì)比44-53
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備44-45
• 4.2.2 無支撐打印結(jié)果對(duì)比45-46
• 4.2.3 類Skeinforge對(duì)比46-48
• 4.2.4 樹叉型外部支撐對(duì)比48-51
• 4.2.5 橋梁型外部支撐對(duì)比51-52
• 4.2.6 總結(jié)52-53
• 4.3 本章總結(jié)53-54
• 第5章 總結(jié)與展望54-56
• 5.1 總結(jié)54-55
• 5.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果58-59
• 致謝59

【相似文獻(xiàn)】

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