面向增材制造的镂空结构复合组体CAD建模方法研究的任务书.docx

面向增材制造的镂空结构复合组体CAD建模方法研究的任务书
一、研究背景
增材制造技术是一种通过逐层添加材料，构建三维物体的技术，在汽车、航空、医疗等领域取得了广泛的应用。在增材制造过程中，如何设计出既可行又满足性能要求的结构，是一个极具挑战性的问题。目前，大多数增材制造产品采用实体结构，如何采用镂空复合结构，进一步减轻材料负荷，提高产品性能，是一个研究热点。
二、研究目的
本课题的研究目的是探索一种面向增材制造的镂空结构复合组体CAD建模方法，该方法可以有效地实现多种复合材料的组合和定制化形状的建模，为增材制造产品的设计提供支持。
三、研究内容
1.探讨增材制造镂空结构的设计原理和优化方法。
2.针对多种组合材料，研究其性能和应用范围，提出复合组体的设计方案。
3.设计一种面向增材制造的复合组体CAD建模软件，实现复合组体的自动化建模。
4.验证设计和建模的有效性，进行仿真模拟和实物验证，检验产品的性能和可行性。
四、研究方法
1.文献综述法：查阅国内外相关文献，了解研究现状和发展趋势。
2.瓦解设计法：基于增材制造的生产技术特点，探讨复合材料的最优组合方案，实现构形设计。
3.三维建模软件开发法：设计一种面向增材制造的复合组体CAD建模软件，使复合组体可以自动化建模。
4.计算机仿真模拟法：利用计算机软件进行仿真模拟，验证设计的有效性和可行性。
5.实物测试法：通过实际制造和测试，检验设计方案和模型的准确性和可行性。
五、研究预期结果
本研究将设计出一种面向增材制造的镂空结构复合组体CAD建模方法，并开发出相关的建模软件。经过模拟和实物验证，预期达到以下效果：
1.实现增材制造中复合材料的最优组合方案，提高产品性能。
2.实现复合组体的定制化形状设计，满足个性化需求。
3.实现镂空结构的设计，减轻材料负荷，提高产品质量和可靠性。
4.设计的CAD建模软件具有高效、精确、易用等特点，满足行业需求。
5.为增材制造复合材料产品的设计提供新的思路和方法，促进行业技术发展。
六、可行性分析
本课题研究的内容和方法都较为成熟，且在增材制造领域有较大发展空间。课题组成员都具有相关的研究背景和实践经验，具有开展本课题研究的能力。因此，本课题的可行性较高。
七、预期进度安排
第一年：文献综述和原理研究，复合组体设计方案提出。
第二年：面向增材制造的复合组体CAD建模软件开发。
第三年：模拟仿真和实物验证，结果分析和总结。
八、参考文献
[1]邱欣，陈沙沙.增材制造在复合材料制造中的应用研究[J].机电工程,2018,35(1):22-26.
[2]刘洋，宋敏.增材制造技术在航空复合材料结构中的应用研究[J].航空制造技术,2019,36(7):32-35.
[3]RolandThurner,OliverGassmann.AnalyzingTechnologyRoadmapsforAdditiveManufacturing[M].Cham:SpringerInternationalPublishing,2017.
[4]刘磊.3D打印在航空航天中的应用与发展[J].中国航天,2019,40(6):17-23.