孔隙表征参数驱动的TPMS多孔结构建模

作者：雷鸿源; 李静蓉; 徐志佳; 王清辉

来源：计算机辅助设计与图形学学报, 2020, 32(01): 156-163+172.

• 多孔结构
• 三周期极小化曲面
• 孔隙特征
• 孔隙率
• 比表面积

为了设计符合工程设计参数要求的多孔结构模型,提出一种孔隙表征参数驱动的多孔结构建模思路,并以增材制造制备成形.首先,针对三周期极小化曲面(TPMS)的4种常用类型(P/D/G/I-WP),研究了TPMS数学参数对各类孔隙表征参数(孔隙率、比表面积和孔径大小)的影响,并建立了相关参数之间的映射关系模型;接着,提出了若干基于孔隙表征参数的TPMS多孔结构设计方法,包括单设计参数法、多设计参数法、嵌套设计法;最后,给出了相关的工程应用案例并进行Micro-CT测试实验.实验结果表明,所设计模型的孔隙表征参数可控,增材制造成形的模型样件受工艺影响,其精度存在一定偏差.

• 单位
  华南理工大学