中文名 | 3D打印住宅模型 | 提出者 | Softkill Design |
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類????型 | 模型 |
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,如果一群概念設(shè)計(jì)師找到方法,未來(lái)的住宅將能利用塑料建設(shè),而且看起來(lái)會(huì)像蜘蛛網(wǎng)。倫敦建筑設(shè)計(jì)工作室Softkill Design已經(jīng)打造了首個(gè)3D打印住宅版本,并稱首個(gè)建筑模型將在夏季完成。
這種3D打印住宅將是房屋建設(shè)的革命性改變,甚至有可能解決英國(guó)的住房危機(jī)。該工作室成員吉勒斯-雷特森說(shuō):“把所有組件制造出來(lái)大約需要3周時(shí)間。在做好準(zhǔn)備工作的前提下,組裝它們需要一天時(shí)間?!?
他稱,這種住宅需要利用維可牢尼龍搭扣或者像鈕扣一樣的扣件把組件固定在一起,并需要借助傳統(tǒng)建筑技術(shù)。這項(xiàng)提議是打印住宅初期模型的新發(fā)展,這種概念是10月在倫敦3D打印展上首次提出的,它并非采用固體墻,而是以骨骼為基礎(chǔ)的纖維尼龍結(jié)構(gòu)為主要特點(diǎn)。2100433B
多看資料 古建筑 是通過我們現(xiàn)在的技術(shù)結(jié)合古代的建筑 筑造出我們現(xiàn)在的廟宇 但在這些方面來(lái)說(shuō) 你自己的思想還是要比古建筑的因素強(qiáng)很多 因?yàn)槲覀儺吘股钤诂F(xiàn)在 一定要與各行業(yè)人士的充分接觸...
這種被稱之為“Protohouse 2.0”的設(shè)計(jì)采用極簡(jiǎn)抽象方法,只利用足夠的塑料來(lái)保持整個(gè)結(jié)構(gòu)的完整性。所有組件都是在工地外制造的,在現(xiàn)有3D打印工廠里利用激光燒結(jié)生物塑料制成。雷特森表示,這種方法將比在現(xiàn)場(chǎng)利用沙子或者混凝土打印的效果更好。
他說(shuō):“這些高級(jí)纖維結(jié)構(gòu)的厚度只有0.7毫米。利用石頭根本無(wú)法打印這些結(jié)構(gòu),因?yàn)檫@無(wú)法保證它的強(qiáng)度或者完整性。在工廠環(huán)境下,你可以加入塑料或者金屬等更結(jié)實(shí)的材料?!苯ㄔO(shè)3D[1]打印住宅的成本并未公布,但是他稱,迅速發(fā)展的3D打印業(yè)將會(huì)導(dǎo)致建設(shè)成本降低,這意味著“不久的將來(lái)”這種住宅將在經(jīng)濟(jì)方面具有很大競(jìng)爭(zhēng)力。
雷特森不承認(rèn)荷蘭建筑事務(wù)所Universe Architecture宣布的一項(xiàng)與之競(jìng)爭(zhēng)的3D打印住宅項(xiàng)目,因?yàn)檫@項(xiàng)提議只是打印模板,然后利用混凝土完成整個(gè)結(jié)構(gòu)。他說(shuō):“因此這稱不上是利用3D打印技術(shù)建設(shè)的。”
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竭誠(chéng)為您提供優(yōu)質(zhì)文檔 /雙擊可除 3D 打印工藝分析 3d打印工藝分析 3d打印技術(shù)概述 3d 打?。?3dPrinting)是快速成型技術(shù)的一種,也稱為增材制造技術(shù) (additivemanufacturing,am),是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),以材 料逐層累加的方式制造實(shí)體零件的技術(shù)。 3d 打印技術(shù)概念起源于 19 世紀(jì),從上世紀(jì) 80 年代末正式應(yīng)用到現(xiàn)在已經(jīng)有 30 多年歷史。 3d 打印通常是采用 3d 打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域 被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。 SLa快速成型技術(shù) 激光光固化技術(shù)( StereolithographyapparatusSLa)特定波長(zhǎng)與強(qiáng)度的 激光聚焦到光固化材料表面使其逐層凝固疊加構(gòu)成三維實(shí)體, 又稱立 體光刻成型。該工藝最早由 charlesw.Hull于 1984年提出并獲得美國(guó) 國(guó)家專利,是最早發(fā)展起來(lái)
3D打印公司在指導(dǎo)學(xué)員3D打印建模時(shí)必然會(huì)強(qiáng)調(diào)的就是分析3D打印模型結(jié)構(gòu),并根據(jù)實(shí)際情況做出合理的調(diào)整。
3D打印技術(shù)促進(jìn)了產(chǎn)品個(gè)性化定制的普及與推廣,使得每個(gè)人都可以設(shè)計(jì)3D幾何模型,成為自己產(chǎn)品的設(shè)計(jì)師.他們由于缺乏一些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與力學(xué)知識(shí),會(huì)導(dǎo)致其設(shè)計(jì)結(jié)果直接3D打印后會(huì)存在一些結(jié)構(gòu)問題,如強(qiáng)度問題、穩(wěn)定性問題等.強(qiáng)度不足可能會(huì)使3D模型在打印、運(yùn)輸或日常使用過程中受到破壞,而穩(wěn)定性問題則會(huì)導(dǎo)致3D模型無(wú)法正常地放置或懸掛,影響其日常使用功能.這種問題我們稱其為結(jié)構(gòu)分析問題,它的主要任務(wù)是識(shí)別3D模型中存在的強(qiáng)度或穩(wěn)定性缺陷,并給出適當(dāng)合理的彌補(bǔ)方案。
1、強(qiáng)度加固
針對(duì)強(qiáng)度問題,文獻(xiàn)給出了一個(gè)自動(dòng)檢測(cè)并修正結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題的系統(tǒng)方案,來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的3D模型,使其與原有模型保持盡可能相近的外形,同時(shí)提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與整體性.該方案中,模型的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題通過一個(gè)輕量級(jí)的結(jié)構(gòu)分析解算器來(lái)計(jì)算識(shí)別出.隨后,根據(jù)所檢測(cè)出的強(qiáng)度問題,文中給出三種方法對(duì)原模型進(jìn)行修正:內(nèi)部挖洞、局部加厚與加支撐。
結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題與修正方法
文獻(xiàn)中的方案有效地提高了模型的結(jié)構(gòu)性能,避免了高強(qiáng)度應(yīng)力區(qū)域的出現(xiàn).但是該方案的最大局限在于:在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)時(shí),系統(tǒng)需要先預(yù)設(shè)模型可能承受的外部荷載情況,并據(jù)此對(duì)模型顯式地指定一種或幾種捏握式外部荷載來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算.當(dāng)然,同時(shí)還需考慮模型的重力荷載.顯然,對(duì)很多模型來(lái)說(shuō),這種預(yù)設(shè)的荷載并不能很好地反映模型的真實(shí)荷載分布,因此其結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的真實(shí)性與可靠性也就不能很好地保證了。
2、最不利荷載
針對(duì)上面的問題,文獻(xiàn)給出了一個(gè)更好的方案.該方案在預(yù)測(cè)或檢測(cè)模型結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題時(shí),與上述明確指定或設(shè)定模型的荷載情況方法不同的是,它去尋找一種最不利荷載情況(Worst-Case),并據(jù)此識(shí)別出模型上最易破壞之處或最大變形區(qū)域,如圖11所示。
Worst-Case計(jì)算實(shí)例
該方案的核心方法是模態(tài)分析(Modal Analysis),在結(jié)構(gòu)分析研究領(lǐng)域,當(dāng)一個(gè)物體以不同頻率振動(dòng)時(shí),這種振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致物體的一些脆弱部位產(chǎn)生高應(yīng)力或大變形.模態(tài)分析就是用來(lái)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)在振動(dòng)狀態(tài)下可能發(fā)生的破壞或變形的一種經(jīng)典方法.
該方案的主要步驟如下:
(1)計(jì)算輸入模型的各階模態(tài);
(2)對(duì)模型的每一階模態(tài),計(jì)算提取出相應(yīng)的薄弱區(qū)域;
(3)對(duì)每一個(gè)薄弱區(qū)域,通過求解一系列的優(yōu)化問題,計(jì)算出其相應(yīng)的最不利荷載分布;
(4)用有限元方法計(jì)算在上述荷載分布作用下模型的應(yīng)力,從而得到該薄弱區(qū)域的最大應(yīng)力分布情況.
綜合以上每一階模態(tài)下模型的最不利荷載分布與最大應(yīng)力分布情況,確定最終結(jié)果。
3D打印社會(huì)評(píng)價(jià)
3D打印技術(shù)是無(wú)法應(yīng)用于大量生產(chǎn),所以有些專家鼓吹3D打印是第三次工業(yè)革命,這個(gè)說(shuō)法只是個(gè)噱頭。富士康為蘋果代工生產(chǎn)iPhone已經(jīng)多年。郭臺(tái)銘以3D打印制造的手機(jī)為例,說(shuō)明3D打印的產(chǎn)品只能看不能用,因?yàn)檫@些產(chǎn)品上不能加上電子元器件,無(wú)法為電子產(chǎn)品量產(chǎn)。3D打印即使不生產(chǎn)電子產(chǎn)品,但受材料的限制,可以生產(chǎn)的其他產(chǎn)品也很少,“即使生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品,也無(wú)法量產(chǎn),而且一摔就碎。
“3D打印的確更適合一些小規(guī)模制造,尤其是高端的定制化產(chǎn)品,比如汽車零部件制造。雖然主要材料還是塑料,但未來(lái)金屬材料肯定會(huì)被運(yùn)用到3D打印中來(lái),”克倫普說(shuō),3D打印技術(shù)先后進(jìn)入了牙醫(yī)、珠寶、醫(yī)療行業(yè),未來(lái)可應(yīng)用的范圍會(huì)越來(lái)越廣。2014年11月末,3D打印技術(shù)被《時(shí)代》周刊為2014年25項(xiàng)年度最佳發(fā)明。對(duì)消費(fèi)者和企業(yè)而言,這是個(gè)福音。僅在過去一年中,中學(xué)生們3D打印了用于物理課實(shí)驗(yàn)的火車車廂,科學(xué)家們3D打印了人類器官組織,通用電氣公司則使用3D打印技術(shù)改進(jìn)了其噴氣引擎的效率。美國(guó)三維系統(tǒng)公司的3D打印機(jī)能打印糖果和樂器等,該公司首席執(zhí)行官阿維·賴興塔爾說(shuō):“這的確是一種巧奪天工的技術(shù)。”
3D打印體驗(yàn)館,內(nèi)設(shè)整套所需的設(shè)備,配有專業(yè)的技術(shù)人員,展示有各種作品,通過技術(shù)人員的講解及演示,可以讓人很直觀的明白3D打印技術(shù)能為他們做些什么。所以3D打印體驗(yàn)館的意義就在于推進(jìn)3D打印技術(shù)在普通大眾間的傳播和推廣,它讓科技服務(wù)于群眾,貼近生活。