[发明专利]优化用于增材制造的支撑结构

权利要求书

1.一种系统，其特征在于，所述系统包括：

工业资产物品定义数据存储，所述工业资产物品定义数据存储包含定义工业资产物品的至少一个电子记录；

自动化支撑结构创建平台，所述自动化支撑结构创建平台耦接到所述工业资产物品定义数据存储，所述自动化支撑结构创建平台包括：

通信端口，所述通信端口被配置为接收定义所述工业资产物品的所述至少一个电子记录，以及

支撑结构优化计算机处理器，所述支撑结构优化计算机处理器耦接到所述通信端口，并被配置为经由构建处理模拟引擎和拓扑优化引擎自动创建与用于所述工业资产物品的增材打印处理相关联的支撑结构几何形状数据，其中：

所述构建处理模拟引擎被配置为：

接收定义所述工业资产物品的所述至少一个电子记录；

基于定义所述工业资产物品的所述至少一个电子记录模拟所述工业资产物品的第一模拟构建；和

根据所述工业资产物品的所述第一模拟构建为所述工业资产物品生成第一变形约束，

所述拓扑优化引擎被配置为：

接收所述第一变形约束，和

根据在满足所述第一变形约束的同时最小化第一支撑结构的质量的拓扑确定处理生成第一支撑结构的第一支撑结构设计几何形状，

所述构建处理模拟引擎进一步被配置为：

接收所述第一支撑结构设计几何形状；

基于定义所述工业资产物品的所述至少一个电子记录和所述第一支撑结构设计几何形状模拟所述工业资产物品和所述第一支撑结构的第二模拟构建；和

根据所述工业资产物品和所述第一支撑结构的所述第二模拟构建，为所述工业资产物品和所述第一支撑结构生成第二变形约束，

所述拓扑优化引擎进一步被配置为：

接收所述第二变形约束，和

根据在满足所述工业资产物品的所述第二变形约束的同时最小化第二支撑结构的质量的拓扑确定处理，修改所述第一支撑结构设计几何形状以获得第二支撑结构的第二支撑结构设计几何形状，

以及

增材制造打印机，所述增材制造打印机被配置为执行增材制造处理以形成所述工业资产物品和所述第二支撑结构。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述构建处理模拟引擎进一步被配置为模拟所述工业资产物品的所述第一模拟构建，以使位移值与所述工业资产物品的表面区域相关联，并建立所述第一变形约束。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，其中所述构建处理模拟引擎利用热变形模型。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，其中所述构建处理模拟引擎确定结构刚度和热路径特性。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，其中所述拓扑优化引擎进一步被配置为生成所述第一支撑结构设计几何形状以在满足所述第一变形约束的同时，使与所述第一支撑结构相关联的材料量最小化。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述增材打印处理与直接金属激光熔化相关联。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述第一支撑结构的至少一部分延伸超过由所述工业资产物品限定的区域。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述支撑结构优化计算机处理器进一步被配置为从专家设备接收基于规则的知识，并且基于所接收的基于规则的知识来调整所述拓扑确定处理。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述第一支撑结构设计几何形状与以下中的至少一个相关联：（i）图像，（ii）制造的设计，（iii）横截面，（iv）二进制计算机辅助设计（“CAD”）文件，（v）几何形状文件和（vi）分析结果。