基于周期性晶格的3D打印模型轻量化方法

摘要：

为了获得3D打印模型节材效果和优化的物理力学性能,从晶格的形状多变性出发,提出了一种基于晶格的3D打印轻量化结构生成方法,由此产生的轻量化结构用来替代给定模型的实体空间.首先,提出了一种通用的晶格描述方法,进而对晶格的几何和拓扑特征进行个性化设计.其次,通过在模型包围盒内周期性排列晶格单元,构造出了实体建模所依附的拓扑骨架结构.接着,采用了一种基于网格拼接的直接构建STL模型的几何建模方法,其无需布尔运算即能快速获得网格质量可控的晶格实体结构.通过实物打印验证了适用于晶格结构的3D打印成型工艺.对5种典型晶格的几何和力学特性进行了对比分析,并作为晶格设计选用的初步依据.结果证明,该方法在实现节材和提高模型强重比的同时,达到了保证轻量化模型的可打印性、自平衡性以及力学性能可优化等目标.相较于以往的方法,具有多变性和效率优势,适合各种工程应用.

关键词：3D打印、轻量化模型、周期性晶格、实体建模、实物打印

所属期刊栏目：42

分类号：TP751.1(遥感技术)

在线出版日期：2021-05-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：263-270