CN111475947B - 用于3d打印的仿真方法、装置、存储介质及服务器 - Google Patents
用于3d打印的仿真方法、装置、存储介质及服务器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111475947B CN111475947B CN202010262549.3A CN202010262549A CN111475947B CN 111475947 B CN111475947 B CN 111475947B CN 202010262549 A CN202010262549 A CN 202010262549A CN 111475947 B CN111475947 B CN 111475947B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- deformation
- model
- simulation
- simulation result
- grid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 175
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 106
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 9
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims abstract description 67
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 47
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 20
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
- G06T17/20—Finite element generation, e.g. wire-frame surface description, tesselation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本申请公开了一种用于3D打印的仿真方法。该仿真方法包括：生成待模拟工件的网格模型；接收配置的所述网格模型的形变关联数据；根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果。本申请解决了由于缺少可靠的脱脂、烧结结果预测手段，造成的无法准确预测最终工件尺寸的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及3D打印领域，具体而言，涉及一种用于3D打印的仿真方法、装置、存储介质及服务器。
背景技术
在金属3D打印领域，FDM打印技术广泛应用。该技术将金属粉末混合高分子粘结剂经过挤出成型形成的打印线材通过打印喷头加热至熔融状态后逐层堆积形成模型，然后通过使用酸催化的裂解反应去除大部分的高分子材料得到脱脂坯，最后对脱脂坯进行高温烧结得到金属部件。
在金属3D打印过程中，模型的打印尺寸与最终成型的工件尺寸理想情况下相互对应，存在转化关系。由于打印，脱脂以及烧结过程中诸多因素的干扰，使得确定最终工件的尺寸参数十分困难。从打印脱脂及烧结各阶段来看，普遍有着偏差的存在。由实测得出，打印的精度大约0.2mm左右，脱脂过程收缩率小于2％，烧结过程收缩率约为17-20％，并且存在不同方向间的差异。由于每个步骤都有着多重因素的影响，缺少可靠的脱脂烧结结果预测手段，导致对最终工件尺寸无法准确预测。
针对相关技术中缺少可靠的脱脂、烧结结果预测手段，造成的无法准确预测最终工件尺寸的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种用于3D打印的仿真方法、装置、存储介质及服务器，以解决缺少可靠的脱脂烧结结果预测手段，造成的无法准确预测最终工件尺寸的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种用于3D打印的仿真方法。
根据本申请的用于3D打印的仿真方法包括：生成待模拟工件的网格模型；接收配置的所述网格模型的形变关联数据；根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果。
进一步的，生成待模拟工件的网格模型包括：采用有限元软件构造或导入所述待模拟工件的三维模型，并对三维模型执行网格划分操作，生成所述网格模型。
进一步的，接收配置的所述网格模型的形变关联数据包括：接收配置的所述网格模型的基础参数、受力荷载关系和约束条件；所述基础参数至少包括：材料弹性等效弹性模量和收缩率；所述受力荷载关系至少包括：重力和摩擦力荷载关系；所述约束条件至少包括：物理边界和时间边界条件。
进一步的，根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果包括：将所述形变关联数据输入第一形变计算模型；通过第一形变计算模型对所述网格模型进行形变模拟，得到第一形变模型；判断第一形变模型是否破坏；如果判断第一形变模型破坏，则终止程序。
进一步的，根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果包括：将所述形变关联数据输入第二形变计算模型；通过第二形变计算模型对所述第一模拟结果进行形变模拟，得到第二形变模型。
进一步的，根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果之后还包括：将第二模拟结果中的第二形变模型和网格模型做比对；根据比对结果确定所述网格模型在脱脂和烧结之后所产生的工件总形变量；根据所述工件总形变量对所述三维模型进行补偿计算，得到打印模型。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种用于3D打印的仿真装置。
根据本申请的用于3D打印的仿真装置包括：模型生成模块，用于生成待模拟工件的网格模型；数据接收模块，用于接收配置的所述网格模型的形变关联数据；第一形变模拟模块，用于根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；第二形变模拟模块，用于根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果。
进一步的，还包括：比对模块，用于将第二模拟结果中的第二形变模型和网格模型做比对；确定模块，用于根据比对结果确定所述网格模型在脱脂和烧结之后所产生的工件总形变量；计算模块，用于根据所述工件总形变量对所述三维模型进行补偿计算，得到打印模型。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种存储介质。
根据本申请的存储介质包括：所述的仿真方法。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种服务器。
根据本申请的服务器包括：所述的仿真方法。
在本申请实施例中，采用仿真的方式，通过生成待模拟工件的网格模型；接收配置的所述网格模型的形变关联数据；根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果；达到了模拟并预测脱脂、烧脂结果的目的，从而实现了能够根据脱脂、烧脂结果准确预测最终工件尺寸的技术效果，进而解决了由于缺少可靠的脱脂、烧结结果预测手段，造成的无法准确预测最终工件尺寸的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的用于3D打印的仿真方法的流程示意图；
图2是根据本申请实施例的用于3D打印的仿真装置的结构示意图；
图3是根据本申请实施例的存储介质的结构示意图；
图4是根据本申请实施例的服务器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
根据本发明实施例，如图1所示，本申请涉及一种用于3D打印的仿真方法，该方法包括以下的步骤：
步骤S101、生成待模拟工件的网格模型；
根据本发明实施例，优选的，生成待模拟工件的网格模型包括：
采用有限元软件构造或导入所述待模拟工件的三维模型，并对三维模型执行网格划分操作，生成所述网格模型。
有限元软件包括但不限于，Ansys、Comsol和Abaqus。这些软件安装到电脑、手机等终端上，通过与终端的配合能够提供操作界面，通过在操作界面中使用调取、绘制、输入命令等，能够调取基础图形拼接，并输入待模拟工件尺寸或自行绘制，并输入待模拟工件尺寸，由此生成待模拟工件的三维模型；也可以直接导入三维模型。操作界面中还含有划分命令按钮，通过点击该命令按钮，能够将三维模型按照预设的网格进行划分，得到网格模型；即通过划分得到若干单元网格，为了后续对产生的形变的有效统计，以每个单元网格为单位进行统计，统计方便，且精度高，不易出现有些位置的形变被遗漏。
步骤S102、接收配置的所述网格模型的形变关联数据；
根据本发明实施例，优选的，接收配置的所述网格模型的形变关联数据包括：
接收配置的所述网格模型的基础参数、受力荷载关系和约束条件；
所述基础参数至少包括：材料弹性和收缩率；所述受力荷载关系至少包括：重力和摩擦力荷载关系；所述约束条件至少包括：物理边界和时间边界条件。
在网格模型生成之后，通过内部算法，建立该模型和计算模型的关联，该关联关系能够使计算模型中各个参数的改变时，该网格模型相应的发生形变；如此，为形变模拟提供了保障。据研究，在脱脂和烧结过程中，能够影响模型产生形变的是基础参数、受力载荷关系以及设置的约束条件这些形变关联数据；为了保证形变模拟的真实性和精确性，将这些相关数据均引入了计算模型，在关联建立之后，自动生成一输入栏，能够输入这些数据。如此，通过对Ansys、Comsol和Abaqus等的操作界面的操作，可以输入形变关联数据，为形变模拟提供了确保真实性和精确性的保障。
步骤S103、根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；
根据本发明实施例，优选的，根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果包括：
将所述形变关联数据输入第一形变计算模型；
通过第一形变计算模型对所述网格模型进行形变模拟，得到第一形变模型；
判断第一形变模型是否破坏；
如果判断第一形变模型破坏，则终止程序。
通过用户的操作输入形变关联数据至安装Ansys、Comsol和Abaqus等软件的终端的处理器中，通过处理器和Ansys、Comsol和Abaqus等软件的配合，将这些数据再配置到第一形变计算模型中。第一形变计算模型是为脱脂过程预设的形变计算模型，当该模型接收到形变关联数据后，对网格模型进行形变模拟，即在这些数据下，模拟脱脂过程可能会产生的形变后得到的模型，即第一形变模型；如此，具备了预测脱脂可能产生形变的手段，可以让人员直观的看出脱脂过程给模型所带来的形变影响。得到该第一形变模型后，判断其是否破坏，如果是，就终止程序，如果不是，就执行步骤S104。
步骤S104、根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果。
根据本发明实施例，优选的，根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果包括：
将所述形变关联数据输入第二形变计算模型；
通过第二形变计算模型对所述第一模拟结果进行形变模拟，得到第二形变模型。
通过用户的操作输入形变关联数据至安装Ansys、Comsol和Abaqus等软件的终端的处理器中，通过处理器和Ansys、Comsol和Abaqus等软件的配合，将这些数据再配置到第二形变计算模型中。第二形变计算模型是为脱脂过程预设的形变计算模型，当该模型接收到形变关联数据后，对第一形变模型进行形变模拟(在脱脂过程模拟形变的基础上继续进行模拟)，即在这些数据和第一形变模型的基础上，模拟烧结过程可能会产生的形变后得到的模型，即第二形变模型；如此，具备了预测烧结可能产生形变的手段，可以让人员直观的看出烧结过程给模型所带来的形变影响，进而能够准确预测工件尺寸。
根据本发明实施例，优选的，根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果之后还包括：
将第二模拟结果中的第二形变模型和网格模型做比对；
根据比对结果确定所述网格模型在脱脂和烧结之后所产生的工件总形变量；
根据所述工件总形变量对所述三维模型进行补偿计算，得到打印模型。
第二形变模型即模拟经过脱脂和烧结之后得到的模型，该模型由于考虑了形变关联数据各个参数，与输入的网格模型存在各个位置的尺寸差别；通过算法直接比对这两个模型，能够得到这个差别，并经过相应的计算后得到所产生的工件总变形量，根据这个数据结合补偿计算，能够得到一打印模型及其相应的尺寸，如此能够通过该打印模型进行批量生产，提升了生产效率，并且保证最终成型的工件和图纸中的工件尺寸相差量，控制在可以接收的范围之内，实现了有效避免脱脂及烧结各阶段中遍有着偏差。
在一些实施例中，打印模型通过脱脂，烧结模拟后，模拟结果可导出最终的几何模型。由于受到重力摩擦力等影响，模拟模型与工件模型会存在差别。在模拟工程中，材料特性中的参数的准确性，重力和摩擦力的准确定义，仿真的方法都会影响准确性。我们对这些因素都进行了研究，最终使得仿真与试验结果对比符合良好。
在一些实施例中，将打印模型再进行脱脂和烧结过程的形变模拟，最终再通过模拟结果进行多次迭代，使最终获得的打印模型的精度足够高，从而保证最终3D打印后得到的工件的尺寸精度也足够高。
从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：
在本申请实施例中，采用仿真的方式，通过生成待模拟工件的网格模型；接收配置的所述网格模型的形变关联数据；根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果；达到了模拟并预测脱脂、烧脂结果的目的，从而实现了能够根据脱脂、烧脂结果准确预测最终工件尺寸的技术效果，进而解决了由于缺少可靠的脱脂、烧结结果预测手段，造成的无法准确预测最终工件尺寸的技术问题。
根据本发明实施例，如图2所示，本申请还涉及一种实施用于3D打印的仿真方法的装置，该装置包括：
模型生成模块10，用于生成待模拟工件的网格模型；
根据本发明实施例，优选的，生成待模拟工件的网格模型包括：
采用有限元软件构造或导入所述待模拟工件的三维模型，并对三维模型执行网格划分操作，生成所述网格模型。
有限元软件包括但不限于，Ansys、Comsol和Abaqus。这些软件安装到电脑、手机等终端上，通过与终端的配合能够提供操作界面，通过在操作界面中使用调取、绘制、输入命令等，能够调取基础图形拼接，并输入待模拟工件尺寸或自行绘制，，并输入待模拟工件尺寸，由此生成待模拟工件的三维模型。操作界面中还含有划分命令按钮，通过点击该命令按钮，能够将三维模型按照预设的网格进行划分，得到网格模型；即通过划分得到若干单元网格，为了后续对产生的形变的有效统计，以每个单元网格为单位进行统计，统计方便，且精度高，不易出现有些位置的形变被遗漏。
数据接收模块20，用于接收配置的所述网格模型的形变关联数据；
根据本发明实施例，优选的，接收配置的所述网格模型的形变关联数据包括：
接收配置的所述网格模型的基础参数、受力荷载关系和约束条件；
所述基础参数至少包括：材料弹性和收缩率；所述受力荷载关系至少包括：重力和摩擦力荷载关系；所述约束条件至少包括：物理边界和时间边界条件。
在网格模型生成之后，通过内部算法，建立该模型和计算模型的关联，该关联关系能够使计算模型中各个参数的改变时，该网格模型相应的发生形变；如此，为形变模拟提供了保障。据研究，在脱脂和烧结过程中，能够影响模型产生形变的是基础参数、受力载荷关系以及设置的约束条件这些形变关联数据；为了保证形变模拟的真实性和精确性，将这些相关数据均引入了计算模型，在关联建立之后，自动生成一输入栏，能够输入这些数据。如此，通过对Ansys、Comsol等的操作界面的操作，可以输入形变关联数据，为形变模拟提供了确保真实性和精确性的保障。
第一形变模拟模块30，用于根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；
根据本发明实施例，优选的，根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果包括：
将所述形变关联数据输入第一形变计算模型；
通过第一形变计算模型对所述网格模型进行形变模拟，得到第一形变模型；
判断第一形变模型是否破坏；
如果判断第一形变模型破坏，则终止程序。
通过用户的操作输入形变关联数据至安装Ansys、Comsol和Abaqus等软件的终端的处理器中，通过处理器和Ansys、Comsol和Abaqus等软件的配合，将这些数据再配置到第一形变计算模型中。第一形变计算模型是为脱脂过程预设的形变计算模型，当该模型接收到形变关联数据后，对网格模型进行形变模拟，即在这些数据下，模拟脱脂过程可能会产生的形变后得到的模型，即第一形变模型；如此，具备了预测脱脂可能产生形变的手段，可以让人员直观的看出脱脂过程给模型所带来的形变影响。得到该第一形变模型后，判断其是否破坏，如果是，就终止程序，如果不是，就进入第二形变模拟模块40。
第二形变模拟模块40，用于根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果。
根据本发明实施例，优选的，根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果包括：
将所述形变关联数据输入第二形变计算模型；
通过第二形变计算模型对所述第一模拟结果进行形变模拟，得到第二形变模型。
通过用户的操作输入形变关联数据至安装Ansys、Comsol和Abaqus等软件的终端的处理器中，通过处理器和Ansys、Comsol和Abaqus等软件的配合，将这些数据再配置到第二形变计算模型中。第二形变计算模型是为脱脂过程预设的形变计算模型，当该模型接收到形变关联数据后，对第一形变模型进行形变模拟(在脱脂过程模拟形变的基础上继续进行模拟)，即在这些数据和第一形变模型的基础上，模拟烧结过程可能会产生的形变后得到的模型，即第二形变模型；如此，具备了预测烧结可能产生形变的手段，可以让人员直观的看出烧结过程给模型所带来的形变影响，进而能够准确预测工件尺寸。
第二形变模型即模拟经过脱脂和烧结之后得到的模型，该模型由于考虑了形变关联数据各个参数，与输入的网格模型存在各个位置的尺寸差别；通过算法直接比对这两个模型，能够得到这个差别，并经过相应的计算后得到所产生的工件总变形量，根据这个数据结合补偿计算，能够得到一打印模型及其相应的尺寸，如此能够通过该打印模型进行批量生产，提升了生产效率，并且保证最终成型的工件和图纸中的工件尺寸相差量，控制在可以接收的范围之内，实现了有效避免脱脂及烧结各阶段中遍有着偏差。
在一些实施例中，打印模型通过脱脂，烧结模拟后，模拟结果可导出最终的几何模型。由于受到重力摩擦力等影响，模拟模型与工件模型会存在差别。在模拟工程中，材料特性中的参数的准确性，重力和摩擦力的准确定义，仿真的方法都会影响准确性。我们对这些因素都进行了研究，最终使得仿真与试验结果对比符合良好。
在一些实施例中，将打印模型再进行脱脂和烧结过程的形变模拟，最终再通过模拟结果进行多次迭代，使最终获得的打印模型的精度足够高，从而保证最终3D打印后得到的工件的尺寸精度也足够高。
从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：
在本申请实施例中，采用仿真的方式，通过生成待模拟工件的网格模型；接收配置的所述网格模型的形变关联数据；根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果；达到了模拟并预测脱脂、烧脂结果的目的，从而实现了能够根据脱脂、烧脂结果准确预测最终工件尺寸的技术效果，进而解决了由于缺少可靠的脱脂、烧结结果预测手段，造成的无法准确预测最终工件尺寸的技术问题。
根据本发明实施例，如图3所示，本申请还涉及一种实施用于3D打印的仿真方法的存储介质。采用仿真的方式，通过生成待模拟工件的网格模型；接收配置的所述网格模型的形变关联数据；根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果；达到了模拟并预测脱脂、烧脂结果的目的，从而实现了能够根据脱脂、烧脂结果准确预测最终工件尺寸的技术效果，进而解决了由于缺少可靠的脱脂、烧结结果预测手段，造成的无法准确预测最终工件尺寸的技术问题。
根据本发明实施例，如图4所示，本申请还涉及一种实施用于3D打印的仿真方法的服务器。采用仿真的方式，通过生成待模拟工件的网格模型；接收配置的所述网格模型的形变关联数据；根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果；达到了模拟并预测脱脂、烧脂结果的目的，从而实现了能够根据脱脂、烧脂结果准确预测最终工件尺寸的技术效果，进而解决了由于缺少可靠的脱脂、烧结结果预测手段，造成的无法准确预测最终工件尺寸的技术问题。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于3D打印的仿真方法，其特征在于，包括：
生成待模拟工件的网格模型；
接收配置的所述网格模型的形变关联数据；
根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；
根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果；
根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果包括：
将所述形变关联数据输入第二形变计算模型；
通过第二形变计算模型对所述第一模拟结果进行形变模拟，得到第二形变模型；
根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果之后还包括：
将第二模拟结果中的第二形变模型和网格模型做比对；
根据比对结果确定所述网格模型在脱脂和烧结之后所产生的工件总形变量；
根据所述工件总形变量对三维模型进行补偿计算，得到打印模型。
2.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，生成待模拟工件的网格模型包括：
采用有限元软件构造或导入所述待模拟工件的三维模型，并对三维模型执行网格划分操作，生成所述网格模型。
3.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，接收配置的所述网格模型的形变关联数据包括：
接收配置的所述网格模型的基础参数、受力荷载关系和约束条件；
所述基础参数至少包括：材料等效弹性模量和收缩率；所述受力荷载关系至少包括：重力和摩擦力荷载关系；所述约束条件至少包括：物理边界和时间边界条件。
4.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果包括：
将所述形变关联数据输入第一形变计算模型；
通过第一形变计算模型对所述网格模型进行形变模拟，得到第一形变模型；
判断第一形变模型是否破坏；
如果判断第一形变模型破坏，则终止程序。
5.一种用于3D打印的仿真装置，其特征在于，包括：
模型生成模块，用于生成待模拟工件的网格模型；
数据接收模块，用于接收配置的所述网格模型的形变关联数据；
第一形变模拟模块，用于根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；
第二形变模拟模块，用于根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果；
根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果包括：
将所述形变关联数据输入第二形变计算模型；
通过第二形变计算模型对所述第一模拟结果进行形变模拟，得到第二形变模型；
比对模块，用于将第二模拟结果中的第二形变模型和网格模型做比对；
确定模块，用于根据比对结果确定所述网格模型在脱脂和烧结之后所产生的工件总形变量；
计算模块，用于根据所述工件总形变量对三维模型进行补偿计算，得到打印模型。
6.一种存储介质，其特征在于，包括：权利要求1至4中任一项所述的仿真方法。
7.一种服务器，其特征在于，包括：权利要求1至4中任一项所述的仿真方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010262549.3A CN111475947B (zh) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | 用于3d打印的仿真方法、装置、存储介质及服务器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010262549.3A CN111475947B (zh) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | 用于3d打印的仿真方法、装置、存储介质及服务器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111475947A CN111475947A (zh) | 2020-07-31 |
| CN111475947B true CN111475947B (zh) | 2024-02-20 |
Family
ID=71750629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010262549.3A Active CN111475947B (zh) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | 用于3d打印的仿真方法、装置、存储介质及服务器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111475947B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116213761A (zh) * | 2023-01-05 | 2023-06-06 | 共享智能装备有限公司 | 一种防烧结变形补偿方法、系统及计算机可读存储介质 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108292325A (zh) * | 2015-10-28 | 2018-07-17 | 西门子产品生命周期管理软件公司 | 基于对经由3d打印机生产的部件的热/结构模拟来优化工具路径的系统和方法 |
-
2020
- 2020-04-03 CN CN202010262549.3A patent/CN111475947B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108292325A (zh) * | 2015-10-28 | 2018-07-17 | 西门子产品生命周期管理软件公司 | 基于对经由3d打印机生产的部件的热/结构模拟来优化工具路径的系统和方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 任丽花.选择性激光烧结/等静压复合工艺数值模拟与试验研究.选择性激光烧结/中国优秀硕士学位论文全文数据库.2007,第1-60页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111475947A (zh) | 2020-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106897476B (zh) | 用于优化计算机辅助工程模型的方法、系统和介质 | |
| CN114996858B (zh) | 飞行器仿真方法、装置、终端设备和存储介质 | |
| CN104077446B (zh) | 从数字化三维模型中提取二维电气施工图的方法及系统 | |
| EP4235482A1 (en) | State preview method and system for key equipment of nuclear power plant, and device and storage medium | |
| CN112699504A (zh) | 装配体物理数字孪生建模方法、装置、电子设备及介质 | |
| CN104063550A (zh) | 一种基于云计算平台的多物理场cae系统 | |
| US10180996B2 (en) | Multi-component computational fluid dynamics simulations | |
| CN111159897A (zh) | 基于系统建模应用的目标优化方法和装置 | |
| CN109784686B (zh) | 产品全生命周期管理系统及方法 | |
| CN111475947B (zh) | 用于3d打印的仿真方法、装置、存储介质及服务器 | |
| CN109460003A (zh) | 车辆故障预测建模方法及系统 | |
| CN113705143B (zh) | 一种自动化仿真系统和自动化仿真方法 | |
| CN109255148B (zh) | 力学产品设计方法及其系统 | |
| CN111198524A (zh) | 产品数据的处理方法及装置 | |
| CN102663177A (zh) | 一种基于机载有源相控阵天线有限元建模的模态分析方法 | |
| CN109634428A (zh) | 电子设备、反馈提示方法、装置及终端设备 | |
| CN113408239A (zh) | Pcb插损阻抗测试分析方法、系统、终端及存储介质 | |
| CN110750536B (zh) | 姿态时间序列数据的振动噪声平滑处理方法及系统 | |
| CN103207928A (zh) | 在帕累托最佳区域使用顺序自适应采样的多目标工程设计优化 | |
| CN110968938B (zh) | 一种用于电磁暂态仿真的理想开关过程分析方法及系统 | |
| CN108052751A (zh) | 一种数据分析模型的建模方法 | |
| CN103870624A (zh) | 一种吊挂横梁仿真分析模板 | |
| CN114970033A (zh) | 一种大型薄壁设备吊装过程快速有限元求解方法及系统 | |
| CN108132787A (zh) | Agv触摸界面的设计方法、装置及计算机可读存储介质 | |
| CN109657394A (zh) | 动力总成扭矩轴计算方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 401-1, 4th floor, building a, vitality Business Plaza, 185 jumao street, Yuanhe street, Xiangcheng District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant after: Suzhou Fuzhi 3D Technology Co.,Ltd. Address before: Room 401-1, 4th floor, building a, vitality Business Plaza, 185 jumao street, Yuanhe street, Xiangcheng District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant before: Suzhou Fuhao 3D Technology Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230802 Address after: Room 402, 403, and 404, No. 68, Lane 1688, Guoquan North Road, Yangpu District, Shanghai, 200082 Applicant after: Shanghai Fuzhi Information Technology Co.,Ltd. Address before: Room 401-1, 4th floor, building a, vitality Business Plaza, 185 jumao street, Yuanhe street, Xiangcheng District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant before: Suzhou Fuzhi 3D Technology Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |