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【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】日前，麻省理工學(xué)院的一組研究人員開發(fā)出一個(gè)軟件系統(tǒng)，可以在極短時(shí)間內(nèi)用先進(jìn)的物理模擬計(jì)算出尚未打印的3D設(shè)計(jì)的物理特性。該軟件具有廣泛的潛在應(yīng)用，并且應(yīng)該能進(jìn)一步優(yōu)化3D打印工藝。
近，麻省理工學(xué)院(MIT)的一組研究人員開發(fā)出一個(gè)巧妙的軟件系統(tǒng)，可以在極短的時(shí)間內(nèi)用先進(jìn)的物理模擬計(jì)算出尚未打印的3D設(shè)計(jì)的物理特性。據(jù)此，設(shè)計(jì)師和制造商將知道該選擇哪些材料來優(yōu)化他們的3D打印件。這項(xiàng)研究得到美國國防研究計(jì)劃局的SIMPLEX項(xiàng)目的支持。
“拓?fù)鋬?yōu)化是我們的研究重點(diǎn)。在設(shè)計(jì)循環(huán)中，它將物理學(xué)和仿真結(jié)合在一起。目前，拓?fù)鋬?yōu)化面臨的一個(gè)主要問題是硬件能力與軟件之間存在差距，而我們的算法恰好彌補(bǔ)了這一差距，”研究人員表示。
3D打印機(jī)的平均分辨率約為每英寸600點(diǎn)，這意味著1.67立方英寸的體積可以容納十億個(gè)材料小立方塊。這也意味著即使只計(jì)算兩種材料的組合的物理效應(yīng)也是相當(dāng)耗時(shí)的。MIT團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新之處在于通過模擬材料立方塊集群，而不是單個(gè)的材料立方塊，來建模這些效應(yīng)。
面對一組給定材料，MIT團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新性軟件能隨機(jī)生成多個(gè)大小不同的集群——16、32或64體素(3D像素)，這些集群充當(dāng)3D打印對象的虛擬構(gòu)建塊。通過評估每個(gè)集群的物理特性，軟件逐漸建立起一個(gè)數(shù)據(jù)庫，其中包含數(shù)千個(gè)可能的結(jié)構(gòu)。通過咨詢這個(gè)數(shù)據(jù)庫，，軟件可以為將要打印的3D對象指定佳材料。該軟件具有廣泛的潛在應(yīng)用，并且應(yīng)該能進(jìn)一步優(yōu)化3D打印工藝。
“在許多應(yīng)用中，機(jī)械性能很重要，如汽車或航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用。設(shè)計(jì)和發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)來生產(chǎn)帶有指定的功能性特性的材料和對象是這些應(yīng)用的核心，”一名計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授說，“利用MTI的創(chuàng)新性軟件，設(shè)計(jì)師或工程師可以對3D設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)際的優(yōu)化，非常有效地生成高分辨率的可打印結(jié)構(gòu)，這樣的操作甚至可以在一臺(tái)普通的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。”
(原標(biāo)題：MIT開發(fā)軟件，模擬3D模型的物理特性，拓?fù)鋬?yōu)化3D打印件)
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