基于参数化建模和3D打印的座椅轻量化设计方法

作     者：郑祖芳 李泽军 郭世昆 ZHENG Zufang;LI Zejun;GUO Shikun

作者机构：湖北工业大学工业设计学院武汉430070 

出 版 物：《林业工程学报》 (Journal of Forestry Engineering)

年 卷 期：2024年第9卷第5期

页      面：180-188页

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 

基　　金：教育部人文社会科学研究青年基金(18YJC760147) 

主　　题：参数化设计 轻量化设计 3D打印 产品设计 计算机辅助设计 

摘      要：为了更好地满足现代消费者对座椅产品的个性化和情感需求,实现座椅结构的轻量化,基于参数化设计理念,选取一体化成型的潘通椅作为研究对象进行设计研究,提出一种参数化建模方法,使用三维建模软件犀牛(Rhino)和参数化插件Grasshopper完成了3个多孔结构的参数化设计方案。为了进一步验证设计优化方案在实际应用中的可靠性,选取其中一个方案使用ANSYS有限元分析软件进行了应力分析、应变分析和疲劳分析。分析结果显示,该方案在各种工况下均表现稳定,验证了其在实际应用中的可行性;最后采用3D打印技术将有限元分析的三维模型进行实体化,让座椅个性化成为可能,满足了消费者的个性化情感需求。研究基于参数化和3D打印技术,运用参数化建模方法,对潘通椅进行设计研究,通过有限元分析验证了此方法技术路线的可行性,实现了座椅结构的轻量化,赋予了产品差异化,给消费者带来了不同的个性化情感体验,从而为家具行业的数字化设计和制造发展提供参考。