Path Planning of a Type of Porous Structures for Additive Manufacturing

沃罗诺图 导线 路径(计算) 算法 计算机科学 凸壳 数学优化 旅行商问题 分拆(数论) 正多边形 数学 拓扑(电路) 几何学 程序设计语言 地理 组合数学 大地测量学
作者
Xiaoya Zhai,Falai Chen
出处
期刊:Computer Aided Design [Elsevier]
卷期号:115: 218-230 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.cad.2019.06.002
摘要

Porous structures are widely used in our daily life due to their special properties such as higher rigidity and lightweight. With the popularity of additive manufacturing (AM), producing porous structures by AM shows great advantages over traditional manufacturing technologies. In this paper, we first introduce a framework to model a type of porous structures which contain lots of small holes. Then we propose an efficient path planning algorithm for this type of porous structures. The algorithm consists of the following steps: for each slice of a porous structure, we first subdivide the domain of the slice into subdomains by generalized Voronoi diagram such that each subdomain contains exactly one hole, and then we carry out dual operation to obtain a partition of the domain into a set of subregions. A route is then found to traverse every subregion by solving a traveling salesman problem (TSP) using genetic algorithm (GA), and along the route subregions are merged into larger ones to improve printing efficiency. Finally we fill each merged subregion with a single Fermat spiral curve and further optimize smoothness and uniformity of the filling path. We demonstrated a variety of testing examples and the experimental results showed the superiority and effectiveness of our method in terms of material cost, printing time and structure stability.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
蝉一个夏天完成签到,获得积分10
刚刚
EasonYao关注了科研通微信公众号
1秒前
生动邴完成签到 ,获得积分10
2秒前
YY发布了新的文献求助30
2秒前
xdy完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
简单的晓夏关注了科研通微信公众号
3秒前
huazhangchina发布了新的文献求助30
5秒前
Crest完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
悦耳香露发布了新的文献求助10
6秒前
ihc发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
灶灶发布了新的文献求助10
7秒前
hy_完成签到,获得积分10
8秒前
强doig发布了新的文献求助10
8秒前
五博完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
胖骨发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
心安洲发布了新的文献求助10
10秒前
斯文败类应助bi采纳,获得10
11秒前
逸群发布了新的文献求助10
11秒前
蓝胖子应助00采纳,获得30
11秒前
星辰大海应助张才豪采纳,获得10
12秒前
lmt完成签到,获得积分10
12秒前
布布完成签到,获得积分10
13秒前
treelet007发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
悦耳香露完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
ycx7808完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
逸群完成签到,获得积分10
21秒前
心安洲完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
wuyuanfei发布了新的文献求助10
22秒前
波波完成签到 ,获得积分10
23秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
Classics in Total Synthesis IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3150257
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2801405
关于积分的说明 7844390
捐赠科研通 2458892
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1308773
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628562
版权声明 601721