對殼體厚度參數進行優化的方法，在減少打印材料消耗的同時保持足夠結構強度。在用戶輸入表面網格和指定相應外力后，通過算法計算得到優化厚度參數，生成封閉網格進行3D打印制作。本算法主要由兩部分組成：1、使用殼單元有限元仿真技術對物體靜態平衡下受力狀況進行仿真。2、在優化求解過程中采用靈敏度分析，計算節點應力、位移等對厚度參數的解析形式導數等方法加速求解過程。采用多次迭代求解方法，在每次迭代中限制厚度參數的取值范圍，將非線性優化問題局部簡化成線性優化問題。采用交替優化過程求解厚度參數值。實驗樣例采用多種模型使用不同材料分別進行3D打印制作，進行物理實驗驗證仿真結果是否與實驗結果一致。本算法能夠快速完成對模型厚度參數的優化，使實際打印模型滿足相應結構強度要求，降低材料消耗。

一種設計并制造個性化不倒翁的方法。不倒翁是最古老的玩具之一。在外力推動后，不倒翁經過不斷搖擺最終靜止在初始平衡位置。傳統制作的不倒翁上半部通常具有各異的形狀，但是下半部多為半球形并內置配重。將任意模型做成不倒翁并不容易，為了保持不倒翁搖而不倒的特性，需要滿足其質屯、位置和下半部形狀之間的相應約束。本章算法結合計算機輔助設計方法，能夠幫助普通用戶設計個性化不倒翁，并通過3D打印技術制造出不倒翁實體。在減少打印材料消耗的前提下，不倒翁具有相對協調的外形、足夠穩定性和較大的搖擺幅度。在實驗過程中使用最常見的3D打印機，制造不同形狀、大小的不倒翁L：A驗證算法有效性。

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