Оцінка складності контурів областей пошарового формоутворення на основі аналізу фрактальної розмірності
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-004X.2018.6.05Ключові слова:
Aдитивні технології, технологічна підготовка, тріангуляційна модель, геометрична складність, фрактальна розмірність.Анотація
Представлено результати дослідження можливості оцінки геометричної складності контурів областей пошарового формоутворення виробу. Оцінка складності контуру виконувалася на основі статистичного аналізу фрактальних розмірностей контуру одержуваних при використанні різних за масштабом мір для вимірювання довжини контуру. Виконана програмна реалізація пошарового аналізу вихідної тріангуляційної 3D- моделі. Апробація комп'ютерної системи виконувалася з використанням моделей промислових виробів. В результаті підтверджена можливість оцінки геометричної складності контурів на основі аналізу статистичних характеристик розподілу їх фрактальної розмірності.
Посилання
Zhang Y., Bernard A. AM Feature and Knowledge Based Process Planning for Additive Manufacturing in Multiple Parts Production Context. In Proceedings of 25th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium, 2014, pp. 1259–1276. Available at: http:// sffsymposium.engr.utexas.edu/sites/default/ files/2014-099-Zhang.pdf (accessed 17.01.2018).
Xie X. Design for manufacture and assembly. Utah Dept Mech., 2003, 12 p. Available at: http://home.utah.edu/~u0324774/ pdf/DFMA.pdf (accessed 17.01.2018).
Byun H. S., Lee K. H. Determination of optimal build direction in rapid prototyping with variable slicing. Int J Adv Manuf Technol, 2006, pp. 307–313. doi: 10.1007/s00170-004-2355-5.
Canellidis V., Giannatsis J., Dedoussis V. Genetic-algorithm-based multi-objective optimization of the build orientation in stereolithography. Int J Adv Manuf Technol, 45, 2009, pp. 714–730. doi: 10.1007/s00170-009-2006-y.
Levchenko D. A., Ivanov V. A., Sharapov S. O. et al. Primenenie tehnologii 3D pechati pri proektirovanii i prototipirovanii kompressornoy tehniki [Application of 3D printing technology in the design and prototyping of the compressor equipment]. Kompressornoe i energeticheskoe mashinostroenie. 2014. No. 4 (38).
– pp 27–33.
Thomas D. The development of design rules for selective laser melting. Thesis (PhD). University of Wales, Cardiff, 2009, 318 p. Available at: http://hdl.handle.net/10369/913 (accessed 18.01.2018).
Adam G. A. O., Zimmer D. Design for additive manufacturing – element transitions and aggregated structures. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 7 (1), 2014, pp. 20–28. doi: 10.1016/j.cirpj.2013.10.001.
Kranz J., Herzog D., Emmelmann C. Design guidelines for laser additive manufacturing of lightweight structures in TiAl6V4. Journal of Laser Applications, 27, 2015, pp. 14001–14016. doi: 10.2351/1.4885235.
Seepersad C. C., Govett T., Kim K., Lundin M., Pinero D. A designer’s guide for dimensioning and tolerancing SLS parts. Solid Freeform Fabrication Symposium. Austin, TX, 2014, pp. 921–931. Available at: http://sffsymposium.engr.utexas.edu/Manuscripts/ 2012/2012-70-Seepersad.pdf (accessed 19.01.2018).
Wegner A., Witt G. Design rules for laser sintering. Journal of Plastics Technology, 8 (3), 2012, pp. 252–277.
Ranjan R., Samant R., Anand S. Design for manufacturability in additive manufacturing using a graph based approach. In: ASME 2015
International Manufacturing Science and Engineering Conference. American Society of Mechanical Eng., 2015, pp. 1-10. doi: 10.1115/MSEC2015-9448.
Psarra S., Grajewski T. Describing shape and shape complexity using local properties. Proceedings, 3rd International Space Syntax Symposium 2001. Atlanta, USA. 2001, pp. 28.1-28.16. Available at: http://discovery.ucl.ac.uk/id/eprint/1320681 (accessed 20.01.2018).
Balhanov V. K. Osnovy fraktal'noj geometrii i fraktal'nogo ischislenija [Fundamentals of fractal geometry and fractal calculus]/ Otv. red. Ju.B. Bashkuev. Ulan-Udje, 2013. 224 p.
Pandey P., Reddy N., Dhande S. G. Slicing procedures in layered manufacturing: a review. Rapid Prototyping Journal, Vol. 9, Issue: 5, 2003. pp. 274–288. doi: 10.1108/ 13552540310502185.
Abdurajimov L. N. Adaptivnoe razdelenie na sloi ishodnoj 3D modeli izdelija v tehnologijah bystrogo prototipirovanija i izgotovlenija [Adaptive layering of the original 3D model of the product in rapid prototyping] // Uchenye zapiski Krymskogo inzhenerno- pedagogicheskogo universiteta. Tehnicheskie nauki. Simferopol, 2009. Vyp. 18. pp. 15-20.
Topçu O., Taşcıoğlu Y., Ünver H. Ö. A method for slicing CAD models in binary STL format. 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 2011. pp. 141-145.
Mandelbrot B. The fractal geometry of nature. Macmillan, 1983. 468 p.
Albers A., Gerald A. L. Mandelbrot B. In his own words // Mathematical people: profiles and interviews. Wellesley, Mass: AK Peters, 2008. 214 p.
Bozhokin S. V., Parshin D. A. Fraktaly i mul'tifraktaly [Fractals and multifractals]. Izhevsk, 2001. 128 p.
Falconer K. Fractal Geometry: Mathematical Foundations and Applications. New York: Wiley, 2003. 366 p.
