一种基于应力的3D打印连续性路径规划方法技术

本申请的目的是提供一种基于应力的3D打印连续性路径规划方法，本申请通过获取待打印模型，基于所述待打印模型离散成六面体网格，其网格的边长为打印路径宽度的二倍，高度为预打印的层厚，利用有限元分析得到主应力场。由于路径是在二维四边形网格上生成的，因此主应力方向场被投影到二维域上。针对应力值接近于零的单元的应力方向是任意的，提出了一种均匀主应力方向场的方法，从主应力方向场中提取应力线，采用多种连接规则，消除孤立点，并进行连续性优化。最后，对每条应力线进行偏置生成具有闭环的路径，并将不同路径进行连接，生成全局连续的路径。此外，根据路径方向自适应调整挤出速率，以缓解网格离散化引起的过度填充问题。通过该方法打印的模型在表面质量与曲面精度都保证的前提下具有较强的力学性能。度都保证的前提下具有较强的力学性能。度都保证的前提下具有较强的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于应力的3D打印连续性路径规划方法


[0001]本专利技术涉及3D打印领域，具体说是一种基于应力的连续性路径规划方法。

技术介绍

[0002]3D打印又称增材制造(Additive Manufacturing,AM)是一种使用可粘合材料逐层叠加地制造物体的技术。近年来已广泛应用于机械设计、生物医学工程、放生结构、教育行业等领域。增材制造工艺生成的产品质量受层厚、成型温度、印刷材料、印刷速率和路径规划等参数的影响。其中，路径规划对加工效率、表面光洁度、结构刚度和各向异性等有着重要的影响。
[0003]到目前位置，已经提出了大量的路径规划算法。其中一些已经集成到商业软件中，如Zigzag、Hilbert、Contour和Fermat。目前，Contour算法与Zigzag算法的结合受到了广泛的关注，因为它既继承了Contour算法的表面精度，又继承了Zigzag算法的简洁性。然而，上述算法只关注几何精度和打印效率，并未考虑到被制造物体的机械性能。当物体受到外力作用时，路径的各向异性会对其力学性能产生一定的影响。有实验证明，当路径方向与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应力线生成方法，其特征在于：（1）在模型离散化时，六面体离散单元的边长可根据所需打印路径宽度和层厚进行改变；（2）可根据有限元分析得到的应力数据进行优化，当某个离散单元的应力值很小时，对其进行应力方向平滑处理；（3）可根据优化后的应力方向生成具有较少断点的应力线。2.一种具有连续性的路径生成方法，其特征在于：（1）可以将应力线生成具有闭合回路的路径；（2）可以根据不同路径之间的邻接关系合并路径，生成具有全局连续的应力路径；（3）可以动态控制打印机的挤出率来满足路径在不同方向下的线宽，从而满足具体的打印需求。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文鹏，徐豪，王伟明，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：