基于SLS技术的旋转型快速 3D打印系统的扫描路径及分层算法等成型工艺仿真与优化开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着计算机技术、材料科学和自动化控制技术的快速发展，3d打印技术作为一种先进的制造技术，已经在航空航天、汽车制造、生物医疗、文化创意等领域展现出巨大的应用潜力。

选择性激光烧结（sls）技术作为3d打印技术的重要分支，以其成型精度高、材料范围广、可加工复杂结构等优点，在个性化定制、快速原型制造等方面具有显著优势，得到越来越广泛的应用。

传统的sls技术通常采用基于笛卡尔坐标系的逐层扫描方式进行成型，这种方式存在一定的局限性，例如在成型复杂结构时效率较低，表面质量难以保证等。

2. 本选题国内外研究状况综述

旋转型选择性激光烧结（sls）技术作为一种新兴的增材制造技术，近年来受到国内外学者的广泛关注。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题研究的主要内容如下：1.深入研究旋转型选择性激光烧结（sls）技术的成型机理，分析旋转扫描方式对成型过程的影响，为后续研究奠定理论基础。

2.开发高效、精确的扫描路径生成算法，在保证成型质量的前提下，提高扫描效率，缩短成型时间。

重点研究基于模型特征的扫描路径生成算法，以及扫描路径对成型质量的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，逐步开展以下研究工作：
1.理论分析阶段:深入研究旋转型sls技术的成型机理，分析旋转扫描方式对成型过程的影响，建立相应的数学模型，为后续研究奠定理论基础。

2.数值模拟阶段:采用有限元分析软件，建立旋转型sls成型过程的仿真模型，对成型过程的温度场、应力应变进行仿真分析，研究不同工艺参数对成型质量的影响规律，为成型工艺参数优化提供理论依据。

3.实验验证阶段:搭建旋转型sls成型实验平台，制备不同工艺参数的试样，测试其力学性能、成型精度和表面质量等指标，验证仿真结果的准确性和优化方法的有效性。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种高效、精确的旋转型sls扫描路径生成算法。

该算法将结合模型特征和旋转扫描的特点，在保证成型质量的前提下，优化扫描路径，提高扫描效率，缩短成型时间。

2.开发一种适用于旋转型sls技术的分层算法。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 张海波,黄卫东,张辉,等.基于改进蚁群算法的激光选区熔化扫描路径规划[j].机械工程学报,2020,56(13):193-201.

[2] 李亮,张永康,王晓琳,等.基于分层偏移的sls扫描路径生成算法[j].计算机辅助设计与图形学学报,2019,31(12):2267-2275.

[3] 刘洋,郭俊杰,林忠钦.基于面片特征的激光选区熔化扫描策略研究[j].西安交通大学学报,2018,52(03):50-56.