面向3D打印的可计算设计技术综述

摘要

面向3D打印的可计算设计技术是近年来计算机辅助设计与图形学的研究热点,其基本思想是建立3D打印过程中设计和制造过程的可计算模型,以实现从数字化几何设计到可打印制造产品原型的快速映射,为计算能力与制造业的融合提供技术手段.面向3D打印的可计算设计技术强调根据用户的个性化需求生成三维形体,重视在设计过程中考虑所设计的三维形体的可制造性,如对几何设计是否符合制造工艺需求进行分析优化或对三维形体设计的物理性能进行快速仿真和预测,其研究切合信息化与工业化融合的趋势,是工业4.0背景下发展个性化制造的重要支撑技术之一.本文主要对3D打印制造相关的可计算设计技术在产品的结构稳定性、形变特性、光学特性及运动特性的设计与控制方面的应用进行详细综述,并对可计算设计研究中的关键技术问题进行了总结与展望.