面向3D打印的复杂多连孔结构数字化建模方法研究

项目名称： 面向3D打印的复杂多连孔结构数字化建模方法研究

项目编号： No.51405156

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 肖冬明

作者单位： 湖南科技大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 连孔结构具有空间多维梯度、孔道连通和孔道表面光滑过渡等复杂的结构特征，针对其在模型构建和模型3D打印数据转换中较难实现精确和高效的建模问题，本项目提出一种基于隐函数的复杂多连孔结构数字化建模方法。具体进行以下三个方面的研究：（1）讨论和分析3D打印加工多连孔结构的技术约束和几何限制，并建立多连孔结构的设计规则；（2）研究由非线性目标隐函数表示的隐式曲面构建孔隙单元的方法，探索函数表达形式与孔隙单元形状的内在关系，研究目标函数表达的曲面正则性的判断方法，揭示孔隙单元连续性数学规律；（3）阐明从孔隙单元到空间均匀和多维梯度多连孔结构的映射机制，建立表达函数和数字化模型交互处理的方法和算法，研究通过直接切片控制和提高模型3D打印转换精度的方法。该建模方法不仅具有较大的设计自由性，而且也可以实现快速、准确的数字化建模，为复杂多连孔结构数字化建模和3D打印技术的发展提供理论和技术支持。

中文关键词： 数字化建模；多连孔结构；增材制造；设计规则；

英文摘要： The porous structures have characteristics of complex multidimensional space gradient and pore connectivity, it is difficult to achieve accurate and efficient modeling problems in model-building and model conversion, this project proposes a rapid digital

英文关键词： Digital Modeling；Porous Structures；Additive Manufacturing；Design Rules；