基于挤压式增材制造的数字孪生建模和物理仿真框架
摘要：增强递增制造的精确模拟是提高印刷质量、减少浪费和优化打印参数的关键。传统的增材制造模拟具有计算密集型，并且无法扩展以模拟中等规模的几何结构。本文提出了一个通用框架，通过对中间打印几何结构进行物理模拟，创建动态印刷过程的数字孪生。我们的框架采用通用的基于挤出的增材制造G代码，从打印计划生成适于分析的像素化几何表示，并进行基于物理的（瞬态热和相变）打印过程模拟。我们的方法利用并行自适应八叉树网格，既用于像素化几何表示，也用于快速模拟，以实现实时预测。我们通过在高像素分辨率下模拟复杂几何形状的打印来证明我们方法的有效性，包括稀疏和密集填充。我们的结果显示，这种方法可扩展到高像素分辨率，并能预测打印过程中的瞬态热分布。这项工作为构建实时数字孪生和进行快速虚拟打印序列探索奠定了计算和算法基础，以提高打印质量并进一步降低材料浪费。
作者：Dhruv Gamdha, Kumar Saurabh, Baskar Ganapathysubramanian, Adarsh Krishnamurthy
论文ID：2305.07120
分类：Graphics
分类简称：cs.GR
提交时间：2023-05-15