增材制造技術原理及其在建筑行業(yè)的應用研究.pdf

1、進入21世紀后，數(shù)字技術得到了快速的發(fā)展，并且深入到人們生活的方方面面，給社會各個領域都帶來了翻天覆地的變化，也給建筑業(yè)的發(fā)展注入新的動力。在信息化社會，社會生產(chǎn)已經(jīng)與計算機技術緊密切相關，計算機技術無時無刻不影響著社會生產(chǎn)實踐。同樣，數(shù)字化建造技術對建筑行業(yè)的影響也是不言而喻的，從理論方法到工程實踐都為建筑行業(yè)帶來巨大的突破。3D打印技術是數(shù)字化建造技術中的一項新興技術，目前在建筑領域正在不斷的應用和發(fā)展。
　　目前由于應用于建

2、筑打印材料的昂貴、打印機技術不夠成熟、打印過程中材料的浪費等原因都限制了增材制造技術（又稱3D打印技術）在建筑行業(yè)的應用發(fā)展，因此目前只有少量工程中應用到了3D打印技術。本文通過對“城之蓮”商業(yè)廣場建筑結(jié)構(gòu)的設計及打印，對打印過程中出現(xiàn)的物體分割問題、材料優(yōu)化問題、空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化等問題進行了分析研究，并應用基于熔融層積成型（Fused Deposition Modeling,FDM）原理的3D打印技術對“城之蓮”商業(yè)廣場進行了縮尺打印，以

3、指導3D打印在建筑行業(yè)中的進一步應用。本文的完成的主要工作如下：
　　1、本文闡述了論文研究背景與意義，歸納了國內(nèi)外關于數(shù)字化建造技術、3D打印技術的研究現(xiàn)狀，并對3D打印技術的含義、特點、材料和應用領域進行了闡釋。
　　2、從3D打印的行業(yè)背景、技術工作過程、技術支持和打印機的種類等方面對3D打印進行基本理論進行了闡述。進一步，從輪廓工藝（Contour Crafting）、D型工藝（D-Shape）和混凝土打?。–onc

4、rete Printing）三個方面對3D打印技術在建筑行業(yè)中的應用進行了研究，并結(jié)合具體工藝對3D打印建筑材料性能進行了分析比較。
　　3、對3D打印模型中的關鍵問題，如物體分割、材料優(yōu)化及空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面進行了研究，并重點對輕質(zhì)高強的“蒙皮-框架”支撐結(jié)構(gòu)體系進行了分析。將上述技術優(yōu)點應用于“城之蓮”商業(yè)廣場建筑模型的設計。
　　4、針對復雜結(jié)構(gòu)增材制造的難題，研究了其3D打印建筑過程中的計算機模型的切片處理方法，如3