异向材质零件有限元网格建模与快速原型制造关键技术研究

异向材质零件数字化设计与制造要求统一描述零件几何特征、材料特征和功能特征，根据功能要求同时设计零件几何形状和内部材料分布，完成内部组织材料和三维形体的制造。由于异向材质零件内部材料分布不均匀，其CAD模型必须同时包含零件的几何、拓扑和材料分布等信息，即新的设计方法必须同时以形状和材料的功能变化为设计参数，新的制造技术也应允许材料的构成随空间位置的不同而变化。项目提出的建模技术即在离散化的CAD几何模型里融合"梯度源"实现零件内部材料建模；多纹理体渲染技术实现零件材料分布的计算机可视化；为优化设计添加材料库、材料组成函数库和材料性能评价规则库。综合考虑异向材质零件几何特征和材料分布特征，研究快速原型制造过程中的定向、自适应切片、扫描路径生成和层片数据格式等关键技术。项目解决方案与实现技术涵盖了几何形体建模、材料建模、材料分布可视化、有限元分析和快速原型制造技术。