[发明专利]用于增材制造的晶格结构设计的系统和方法

权利要求书

1.一种用于增材制造的晶格结构设计的系统(100)，包括：

至少一个处理器(102)，其经由包括在至少一个存储器(104)中的可执行指令(106)来配置以：

接收对象的三维(3D)模型(118、602)；

接收用于所述3D模型(118、602)的至少一部分(604)的有效机械属性(136)，所述3D模型(118、602)的所述至少一部分(604)要由3D打印机(120)能生成的晶格(608)来填充，所述3D打印机(120)被配置以生成所述对象；

基于所接收的用于设计的一部分的有效机械属性来确定晶格设计参数(134)；以及

修改所述3D模型以包括具有所确定的用于所述3D模型的所述一部分的晶格设计参数的所述晶格。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器被配置以：

接收用于所述3D模型的所述一部分的晶格设计参数；

基于所接收的晶格设计参数来确定有效机械属性；以及

通过至少一个显示器(114)来显示所确定的有效机械属性。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述晶格设计参数包括对应于下列各项中至少一项的数据：晶格单元尺寸、晶格单元形状、晶格支柱直径或其任何组合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述有效机械属性包括下列各项中的至少一项：杨氏模量、泊松比、剪切模量、体积模量或其任何组合。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器被配置以：

执行有限元分析(FEA)以确定FEA数据(138)，所述FEA数据(138)表征用于由用户提供的晶格设计参数的有效机械属性；以及

将用于晶格设计参数的所述FEA数据存储在数据存储中；

其中，还基于所存储的FEA数据来确定所述晶格设计参数和/或所述有效机械属性。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器被配置以基于高斯预测模型(132)和所述FEA数据来确定所述晶格设计参数或所述有效机械属性。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器被配置以基于所修改的模型来产生指令，所述指令被配置以指示所述3D打印机生成包括所述晶格的所述对象。

8.一种用于增材制造的晶格结构设计的方法(800)，包括：

通过至少一个处理器(102)的操作：

接收(804)对象的三维(3D)模型(118、602)；

接收(806)用于所述3D模型(118、602)的至少一部分(604)的有效机械属性(136)，所述3D模型(118、602)的所述至少一部分(604)要由3D打印机(120)能生成的晶格(608)来填充，所述3D打印机(120)被配置以生成所述对象；

基于所接收的用于设计的一部分的有效机械属性来确定(808)晶格设计参数(134)；以及

修改(810)所述3D模型以包括具有所确定的用于所述3D模型的所述一部分的晶格设计参数的所述晶格。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：通过所述至少一个处理器的操作：

接收用于所述3D模型(118、602)的所述一部分的晶格设计参数；

基于所接收的晶格设计参数来确定有效机械属性(136)；以及

通过至少一个显示器(114)来显示所确定的有效机械属性。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述晶格设计参数包括对应于下列各项中至少一项的数据：晶格单元尺寸、晶格单元形状、晶格支柱直径或其任何组合。