● 摘要
本文在跟踪和研究国际上先进的功能梯度材料零件建模方法特点的基础上，提出STL模型分层邻接排序快速切片算法和基于B样条的功能梯度材料零件建模方法。STL模型分层邻接排序快速切片算法采用邻接插入法建立三角形邻接关系，根据三角形各点坐标在切片方向上投影的最大值和最小值反求与此三角形相交的切片平面，并通过分析相邻两三角形公共边与切片平面的位置关系，按邻接顺序建立交点链表。与已有的基于STL全模型拓扑信息提取的切片算法以及分组矩阵切片算法相比，文中算法不进行整体拓扑信息的提取和三角形的分组排序，而是将三角形顺序关系融合于交点链表中，从而达到节省系统资源，提高切片效率的目的。基于B样条的功能梯度零件建模技术依靠STL模型分层邻接排序快速切片算法对零件三维实体模型离散化处理并将零件实体离散为点云切片模型，采用多个梯度源和相应的材料分布方程计算各切片上点的材料信息，并应用B样条张量积构造B样条实体表述零件几何信息和材料信息。该方法结合解析法和离散法的特点，实现零件模型几何信息的精确表示和材料信息的复杂分布，提高了解析法表述材料信息的能力和离散法表示几何信息的精度。