当前位置：主页 > 资讯 >

开发软件：MIT研究员通过模拟物理特性优化3D打印

来源：narkii 浏览数：
责任编辑：传说的落叶时间：2017-08-09 17:48

分享到：

[导读]在进行3D打印工作之前，了解3D打印作业的确切物理特性对于使用3D打印技术的设计师和制造商来说将是非常有用的，使他们能够准确地知道选择哪种材料来优化其3D打印对象。麻省理工

在进行3D打印工作之前，了解3D打印作业的确切物理特性对于使用3D打印技术的设计师和制造商来说将是非常有用的，使他们能够准确地知道选择哪种材料来优化其3D打印对象。麻省理工学院的一组研究人员最近开发出了一个巧妙的新软件系统，可以在极少的时间框架内使用先进的物理模拟来计算这些属性。

该系统由麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）博士后，以及电气工程与计算机科学副教授Wojciech Matusik，Matusik集团的博士后——Matusi's Skouras，电气工程与计算机科学研究生陈德生。他们的工作得到了美国国防高级研究计划署SIMPLEX计划的支持，最近在国际图形大会Siggraph上发表了一篇文章。

“通常，人们手动设计3D打印机，”朱博表示。 “但是当你想要一些更高层次的目标 - 例如，你想设计一个最大刚度的椅子或设计一些功能性软的[机器人]夹具 - 然后直觉或体验可能还不够。拓扑优化，这是我们论文的重点，将物理和仿真结合在设计循环中。当前拓扑优化的问题是硬件功能与软件之间存在差距。我们的算法弥补了这个差距。“

平均3D打印机的分辨率约为每英寸600点，这意味着十亿个小尺寸的材料可以被包装成1.67立方英寸的体积。这意味着计算两种材料的每种组合的物理效应是非常耗时的。朱和他的团队的创新是通过模拟多维数据集来建模这些效果。

对于给定的一组材料，团队的软件随机生成不同大小的集群--16,32或64个体素（3D像素）。它通过评估每个这些集群的物理属性逐渐建立数千个可能结构的数据库，这些集群用作3D打印对象的虚拟构建块。然后，软件可以通过咨询此数据库，为要打印的3D对象指定最佳材料。该软件具有广泛的潜在应用，并应进一步优化3D打印过程。

电机助理教授Bernd Bickel说：“设计和发现用于生产具有精确规定的功能特性的材料和物体的结构是机械性能很重要的大量应用的核心，如汽车或航空航天工业。奥地利科学研究院的科学与研究所计算机图形和数字制作组的负责人。 “由于这些结构的复杂性，在三维打印的情况下，它可以由超过万亿个物质的液滴组成，手动探索它们是绝对难处理的。”

他说：“朱和他的同事们提出的解决方案是通过重新设计来解决这个问题。 “而不是直接在单个液滴的规模上工作，他们首先预先计算小型结构的行为并将其放入数据库。利用这些知识，他们可以在更粗糙的层面上执行实际的优化，使他们能够非常有效地生成具有超过万亿元素的高分辨率可打印结构，即使只是普通的计算机。这为迄今为止不能达到的分辨率设计和优化结构打开了令人兴奋的新途径。

cr. 3ders

免责声明：本文仅代表作者个人观点，与纳金网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。

TAGS：3D打印