增材制造技術(shù)原理及其在建筑行業(yè)的應(yīng)用研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)后，數(shù)字技術(shù)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(huì)各個(gè)領(lǐng)域都帶來(lái)了翻天覆地的變化，也給建筑業(yè)的發(fā)展注入新的動(dòng)力。在信息化社會(huì)，社會(huì)生產(chǎn)已經(jīng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密切相關(guān)，計(jì)算機(jī)技術(shù)無(wú)時(shí)無(wú)刻不影響著社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐。同樣，數(shù)字化建造技術(shù)對(duì)建筑行業(yè)的影響也是不言而喻的，從理論方法到工程實(shí)踐都為建筑行業(yè)帶來(lái)巨大的突破。3D打印技術(shù)是數(shù)字化建造技術(shù)中的一項(xiàng)新興技術(shù)，目前在建筑領(lǐng)域正在不斷的應(yīng)用和發(fā)展。
　　目前由于應(yīng)用于建

2、筑打印材料的昂貴、打印機(jī)技術(shù)不夠成熟、打印過(guò)程中材料的浪費(fèi)等原因都限制了增材制造技術(shù)（又稱3D打印技術(shù)）在建筑行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展，因此目前只有少量工程中應(yīng)用到了3D打印技術(shù)。本文通過(guò)對(duì)“城之蓮”商業(yè)廣場(chǎng)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及打印，對(duì)打印過(guò)程中出現(xiàn)的物體分割問(wèn)題、材料優(yōu)化問(wèn)題、空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化等問(wèn)題進(jìn)行了分析研究，并應(yīng)用基于熔融層積成型（Fused Deposition Modeling,FDM）原理的3D打印技術(shù)對(duì)“城之蓮”商業(yè)廣場(chǎng)進(jìn)行了縮尺打印，以

3、指導(dǎo)3D打印在建筑行業(yè)中的進(jìn)一步應(yīng)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(guó)內(nèi)外關(guān)于數(shù)字化建造技術(shù)、3D打印技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并對(duì)3D打印技術(shù)的含義、特點(diǎn)、材料和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了闡釋。
　　2、從3D打印的行業(yè)背景、技術(shù)工作過(guò)程、技術(shù)支持和打印機(jī)的種類等方面對(duì)3D打印進(jìn)行基本理論進(jìn)行了闡述。進(jìn)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(gè)方面對(duì)3D打印技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，并結(jié)合具體工藝對(duì)3D打印建筑材料性能進(jìn)行了分析比較。
　　3、對(duì)3D打印模型中的關(guān)鍵問(wèn)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(jìn)行了研究，并重點(diǎn)對(duì)輕質(zhì)高強(qiáng)的“蒙皮-框架”支撐結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了分析。將上述技術(shù)優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用于“城之蓮”商業(yè)廣場(chǎng)建筑模型的設(shè)計(jì)。
　　4、針對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)增材制造的難題，研究了其3D打印建筑過(guò)程中的計(jì)算機(jī)模型的切片處理方法，如3