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毕业论文-3D打印中的结构优化问题，共25页。
摘要
3D 打印技术的进步改变了传统的加工方式，使得精细的表面处理与复杂的内 部结构设计成为可能。本文介绍了与 3D 打印、快速成型技术相关的结构优化问题 与建模求解方法。对于用户给定需要制造的物体的三维网格数据，结构优化方法试 图在不改变物体外表面构造的前提下优化内部结构设计，从而使最终制造出的物体 复合外观上的要求并满足用户给定的物理性质，比如强度、稳定性 等。
本文首先讨论一类较为普适的问题，即优化给定的几何体内部设计，节省制造 成本，保障在已知载荷下的结构强度。通常，用户在提供需制造的模型时会有该模 型在一类内、外载荷下的强度要求。基于这一要求，我们采用蒙皮-桁架结构设计 打印实体。在保证特定载荷强度的条件（局部加固）下优化模型体积与加工复杂度 从而节约打印耗材与机械成本，实现“经济节约”型 3D 打印的目标。
在另一大类制造问题中，用户无法于设计初期确定被制造物体在实际使用中可 能的载荷分布。对此，我们在用户给出的体积约束下优化内部结构设计，使得被制 造模型在任何受力分布下都有非常好的应力表现。求解过程中，我们改进了蒙皮桁架的设计结构，采用了自适应壳-桁架的复合结构，并提出了全新的分析模型和 优化方法。从而实现了“全局加固”型 3D 打印的目标。值得一提的是，通过外围 搜索方法，我们也实现了“局部/全局加固”设计与“经济节约”型设计的相互转 化。
关键字：3D 打印，快速制造，结构优化，稀疏优化，鞍点优化，几何处理

目录
摘要 5
Abstract 6
第一章 绪言 8
1.1 研究的意义与相关工作 8
1.2 本文的主要内容与组织形式 10
第二章 经济节约型 3D 打印 11
2.1 经济节约型 3D 打印介绍 12
2.2 相关工作 14
2.3 问题与模型 16
第三章 算法与实验 18
3.1 算法 18
3.2 实验结果 19
第四章 总结与展望 21
 参考文献