这篇由 Vishu Bhooshan、Mathias Fuchs 和 Shajay Bhooshan 撰写的研究论文,探讨了在拓扑优化(Topology Optimization, TO)驱动设计中使用 3D 打印技术进行原型制作的应用。
本研究探讨了 3D 打印技术在基于拓扑优化(TO)驱动设计中的原型制作应用。
论文描述了如何将 TO 融入早期设计流程,并指出了其中的困难。由于 TO 的计算时间较长,研究提出使用统计学习方法来近似 TO 的材料密度结果。
特别地,论文强调了此类技术在薄壳结构和极小曲面椅子几何设计中的应用,并结合此类几何特性提出了改进统计方法近似效果的特定假设。文中还描述了设计流程中各阶段如何从交互式 TO 中获益。
3D 打印是一种逐层叠加的增材制造技术,通常用于在短时间内生产几何精确、功能完善的原型。
它已成为产品设计与大型建筑设计领域中的关键快速原型技术之一。
本文基于使用高分辨率 3D 打印技术进行椅子设计与制造的经验而撰写。
结果显示,从线性模型到二次模型再到三次模型,预测精度如预期般逐步提升。模型评估基于最终椅子的几何形态完成。
当前的生产工艺由于材料色彩目录中可用颜色有限,无法实现平滑的渐变。
Stratasys 提供的打印机约束条件还限制了 3D 打印原型中生产外壳的材料属性必须保持恒定。
我们建议基于体素(voxel)或数据驱动的材料研究成果,建立与打印机之间的生产信息传输机制,以实现颜色和多材料打印的平滑渐变。
我们整合 TO 的设计流程也能轻松生成基于结构结果的材料属性变化数据。
【制作团队】
企划:了有和
脚本:parametrichouse
排版:了有和
校对:Tav、林晨
监制:了有和、Beatrice
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