G代码驱动仿真模型

精度高、稳健性强

将G代码解析与有限元生死单元结合，实现复杂填充路径下FDM工艺热力行为的丝级精准预测，避免理想化CAD模型与真实沉积路径不匹配带来的偏差。

李顶河 · Yiheng, Dun · Zhuoran, Yang · 周蕊

Materials 2026

参数信息

峰值温度

220 °C

技术优势

路径真实

直接从切片G代码提取线段端点和工艺参数，按实际路径重构丝材截面，避免理想化几何偏差。

网格稳健

质心单元选取策略降低了对规则六面体网格的依赖，复杂网格下激活效率更高。

揭示温差

非线性瞬态热分析再现逐层沉积中的热点迁移，高温区跟随新打印路径，峰值约220°C。

应用场景

• FDM工艺仿真：工艺工程师复现真实路径，排查翘曲和残余应力，优化切片策略。
• 轻质结构打印：评估不同填充拓扑下的热力响应，选定变形和应力更小的轻量化方案。
• 航空部件制造：在设计阶段预测薄壁航空样件的打印变形，避免反复试制。