[发明专利]一种优化物体整体刚度的三维打印方法

权利要求书

1.一种优化物体整体刚度的三维打印方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤A：获取用户输入的打印物体三维网格模型；

步骤B：根据步骤A获取的三维网格模型确定并优化表皮参数和框架参数；所述表皮参数包括表皮外形尺寸和自适应厚度；所述框架参数包括支杆个数、半径、长度及节点位置；

步骤C：根据上述步骤B获得的优化参数生成实体模型；

步骤D：打印上述步骤C生成的实体模型。

2.如权利要求1所述的一种优化物体整体刚度的三维打印方法，其特征是，所述步骤B中优化表皮参数和框架参数的方法为：以打印材料的物理特性、打印条件、打印条件的物理特性及打印物体的材料体积中的一种或多种条件为约束，以打印模型整体刚度最大化为目标，建立三维打印模型。

3.如权利要求2所述的一种优化物体整体刚度的三维打印方法，其特征是，所述打印材料的物理特性包括材料的杨氏模量E、剪切模量G、泊松比ν。

4.如权利要求2所述的一种优化物体整体刚度的三维打印方法，其特征是，打印物体所用材料体积的约束，通过下列公式一实现：

公式一：Σej∈EIπrj2lj+Σej∈ES2rjaj≤Vol‾,]]>

其中e_j表示支杆，j是支杆的编号，r_j是e_j的半径，l_j是e_j的长度，a_j是e_j对表面自适应厚度插值计算的影响区域面积(如图4所示)，E_I是内部支杆的集合，E_S是边界支杆的集合，是用户指定的体积上限。

5.如权利要求2所述的一种优化物体整体刚度的三维打印方法，其特征是，打印条件包括三维打印机的打印半径上下限，且打印半径的约束通过下列公式二实现：

公式二：η‾j≤rj≤r‾,ej∈E,]]>

其中e_j表示支杆，j是支杆的编号，r_j是e_j的半径,是e_j的半径下限，是e_j的半径上限，E是所有支杆的集合。