基于LDNIs的3D打印輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、目前，3D打印技術(shù)處于高速發(fā)展的階段，但在這其中也不斷面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。為了能夠盡可能的減少3D打印的時(shí)間成本及材料成本，本文在STL文件的基礎(chǔ)上，提出了一種LDNI(Layer Depth-Normal Images)模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)LDNIs的模型切片算法、布爾運(yùn)算等進(jìn)行研究，并對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析，最后進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究，在輕量化的基礎(chǔ)上做到對(duì)其強(qiáng)度條件的最優(yōu)化，并將輕量化模型進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)分析。
　　第一章闡述了論文

2、的研究背景及研究意義。并從幾個(gè)要點(diǎn)對(duì)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，例如，模型輕量化的介紹及孔狀輕量化模型在結(jié)構(gòu)、物理?xiàng)l件等方面的優(yōu)劣勢(shì)。最后提出了本文的研究?jī)?nèi)容和框架。
　　第二章研究了基于LDNIs的模型基礎(chǔ)算法。主要從基于LDNIs的模型切片算法及基于LDNIs的布爾運(yùn)算進(jìn)行分析。首先對(duì)LDNIs的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的分析，然后提出其他的一些算法，例如基于輪廓重建的模型切片算法和基于拓?fù)渚W(wǎng)的模型切片算法，在此基礎(chǔ)上，將其與基于

3、LDNIs的算法進(jìn)行優(yōu)劣勢(shì)分析。最后，對(duì)基于LDNIs的布爾運(yùn)算進(jìn)行研究。
　　第三章研究基于LDNIs的3D打印輕量化模型方案。首先介紹了現(xiàn)有的一些模型輕量化方案，然后引出基于LDNs的兩種規(guī)則排列的輕量化結(jié)構(gòu)建模，并對(duì)輕量化模型進(jìn)行優(yōu)化分析，運(yùn)用ANSYS軟件進(jìn)行輕量化結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，以此確定在滿足輕量化條件的基礎(chǔ)上，做到強(qiáng)度的最大值。
　　第四章研究了模型輕量化結(jié)構(gòu)單元的填充算法。主要從輕量化的結(jié)構(gòu)填充、有效球切片以及有

4、效球的確定三個(gè)方面進(jìn)行研究。針對(duì)第二章所說(shuō)的兩種規(guī)則排列的輕量化模型進(jìn)行說(shuō)明，并且就有效球的邊界選取問題進(jìn)行詳細(xì)的解說(shuō)，與以往傳統(tǒng)的邊界選取方法進(jìn)行對(duì)比，突出本文基于LDNIs的輕量化建模的優(yōu)勢(shì)，從傳統(tǒng)的三維布爾運(yùn)算降至一維，由此可體現(xiàn)其較高的運(yùn)算效率。
　　第五章對(duì)輕量化模型的強(qiáng)度及算法效率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)對(duì)兩種不同排列方式的模型進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，然后通過(guò)軟件測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)算法效率的研究及輕量化程度的計(jì)算。