冰墩墩逆向建模与3D打印实践教学应用

以2022年北京冬奥会吉祥物冰墩墩模型为例,使用激光扫描仪和逆向建模软件对模型进行重构和创新设计,用FDM打印机将模型打印成型。实践证明,将此模型设计引入实践教学中,对于激发学生的学习兴趣,培养学生的创新能力起到了积极作用。     

基于3D打印技术的实验教学

3D打印作为快速制造领域的一种新兴的技术,正在迅速崛起,将成为未来制造业的重要组成部分。为了培养学生的工程实践能力以及对先进数字化技术的了解和掌握,对基于3D打印技术的实验教学进行了建设和实践。学生通过三维数字化建模,数据处理和操作3D打印机生成实物模型的全过程,加深对3D打印技术的认识和理解,将有助于顺应产业界对人才培养的最新需求,提高学生运用先进设计和制造技术的综合能力。     

基于3D打印的化学结构建模

利用3D One软件（一款具有自主知识产权的国产3D打印设计工具）强大的建模功能开展校本课程,培养学生空间想象能力和实际动手操作能力,建立物质结构微观模型,搭建宏观物质性质与微观表征的桥梁。将3D虚拟技术引入化学教学,变革物质结构教学理念,拓展化学思维深度,利用建立化学模型的过程多学科交叉融合思维培养未来工程技术人才。     

3D打印材料的发展现状

3D打印,又称作增材制造,是快速成型技术的一种,被誉为“第三次工业革命”的核心技术．材料是3D打印的物质基础,也是当前制约3D打印发展的瓶颈．文章综述了3D打印材料的发展现状,重点介绍了用于3D打印的几类主要材料,并指出了当前3D打印材料发展所面临的问题．     

基于Geomagic Design X的轴流式风机叶片逆向建模

以轴流式风机叶片为例,详细阐述了逆向建模的思路和流程,并利用逆向工程软件Geomagic Design X对点云数据进行处理,得到了高质量的三维模型,并通过Live Transfer技术将模型导入到Solidworks软件中。该方法既可获得高质量的三维模型,还可缩短产品开发周期,具有较好的应用价值。     

基于Geomagic Design X的弧面分度凸轮逆向建模

以弧面分度凸轮为例,利用激光扫描仪测量了弧面分度凸轮的三维几何数据,阐述了弧面分度凸轮点云的拼接方法,使用曲面拟合、曲线混合和曲面放样等功能分段创建了弧面分度凸轮的工作廓面,在通过曲面剪切和曲面缝合功能最终创建了弧面分度凸轮的三维实体模型。该方法对创建弧面分度凸轮的三维实体模型提供了一种切实可行的方案,具有较好的应用价值。     

基于正逆向设计结合的3D打印实践教学

以装配体零件为载体,以正逆向设计结合为思想,以项目式教学为依托的3D打印实践教学项目,引导学生自主创新,注重产品质量。实践过程中部分零件采用正向设计并打印制作成型,其余零件则采用逆向设计并打印制作成型,组装获得完整装配体。教学实施效果表明,实践环节中的产品废品率显著下降,同时学生的课堂参与度显著提升。基于正逆向设计结合的教学方法突破传统的3D打印实践教学思路,锻炼了学生项目管理、自主创新、主动思考解决问题等综合能力,贯彻落实了学生质量观意识的培养。     

小学信息技术课堂3D建模打印实践探究

在小学信息技术教学过程中为学生展示 3D 打印模型,进而借助此类模型为学生讲解3D打印技术,是拓展小学生科学视野、丰富小学生科学知识的有效手段。小学生对新事物具有较强的好奇心,但受限于心智发展水平和生活经验积累程度,很多学生对一些形态较为新颖的技术并不能在短时间内形成较好的理解。小学信息技术教师在课堂中讲解3D建模技术时,应在突出学生学习主体性的同时,强化自身课堂教学引导性,从而将技术讲解与实践操作结合起来,改善信息技术课堂教学效果,提升3D打印技术建模教学的质量。基于此,本文分析了可有效提升小学信息技术课堂3D建模打印教学过程实践性的方式方法,希望可为广大小学信息技术教育工作者提供有效借鉴和参考。     

基于3D打印的先进制造技术创新实验开发

开发了一个基于3D打印技术,将三维CAD设计、有限元分析、3D打印、逆向工程等先进技术相结合的综合性创新实验.以微型四旋翼飞行器机身的轻量化设计为目标,用三维CAD软件设计机身结构,通过ANSYS软件对机身结构进行有限元分析,利用3D打印制作出机身,使用手持三维扫描仪对打印的机身进行三维重构和精度分析.该创新实验培养了...     

基于3D打印的物质结构知识建模研究

3D打印可以快速地将理论模型转变成"可视化"模型.在大学化学教学中,不仅可以利用该技术制作复杂灵活的多样化"可视化"模型以帮助学生理解物质结构和轨道理论等抽象概念,而且可以让学生在使用该技术的过程中体验模型的设计并不断提升微观表征能力.     

基于摄影测量的数字城市三维重建技术

以航空影像立体像对为基础,借助数字摄影测量方法,根据遥感像对之间的空间位置关系建立一个交会模型,得到地物点坐标,然后通过纹理映射,建立城市三维景观模型.     

基于3D打印技术的开放实验教学模式探索与实践

探索了基于3D打印技术开放实验教学模式,规划了课程体系、运行机制,分别从课程实验、实验选修课、科技创新几类开放模式下实践,反响良好。以3D打印教学资源为基础,开展开放实验教学建设,有效地推动实验室建设与实验教学改革,对实验中心后续全面开展开放实验教学具有一定的借鉴作用。     

基于逆向工程技术的产品创新设计实验教学

逆向工程是一种吸收、消化先进技术的重要方式。在机械类专业开设基于逆向工程技术的产品创新设计实验,设计实验流程,应用关节臂测量机对实物模型进行扫描,获取点云数据,再使用逆向软件对点云数据进行处理,重建CAD模型,最后导入正向设计软件中进行产品创新设计。实践证明,该实验课程有利于学生掌握先进的测量技术,熟悉逆向工程设计的流程,提高学生的工程实践及创新能力。     

3D打印技术在创客实践教学环节中的应用

随着高校创客教育的推行和3D打印技术的发展,各高校纷纷探索3D打印在教育领域的应用。基于以创客为培养目标的教育理念,介绍了3D打印技术在各层次实践教学环节中的应用情况。实践表明,将3D打印技术融入到实践教学环节中,激发了学生的兴趣和创新能力,为培养"中国创客"奠定了基础。     

打印平台可翻转的3D打印机研发

从节省材料、增加稳定性、填充支撑结构等几个方面对结构进行优化,以及为了解决当前一些有悬臂或者空腔结构又不允许添加内部支撑结构的打印件无法制造的问题,设计出一种工作平台可翻转的3D打印机,介绍了其结构组成以及工作原理;利用ANSYS仿真软件对系统建立仿真模型,得到工作平台结构和喷头结构的应力分析,验证了设计方案的可行性,从而实现工作平台可翻转的可能性,完成无支撑结构的曲面结构打印以及对打印件结构优化设计。     

基于探究式教学的“数字电子技术”实验案例设计

依据探究式教学的内涵,提出了数字电子技术实验教学的改革思路,以学生为中心,从提高理论知识应用水平、增强工程实践能力、培养创新意识和创新能力方面入手,研发了巡回检测报警器、顺序脉冲信号发生器等大量的探究式实验教学案例。这些探究式教学资源既能用于课堂教学,又能用于课下自主学习,能够极大地激发学生的积极性、想象力和创造力。     

“创客+”3D打印实践教学方法研究

将STEAM教育模式引入到3D打印实践教学中,使学生建立创客意识。提出以创作产品原型为目标,融入产品设计学、机械设计基础、CAD建模、3D打印等多学科知识,让学生运用3D打印技术学习体验产品创作的完整过程。学生在创作产品的过程中能够不断夯实理论知识,同时能够培育创客精神。     

3D打印技术在燃气工程方向的教学应用探讨

从理论教学和实践教学两方面阐述了3D打印技术在燃气工程方向教学中应用的优势、存在的问题和改进意见,探讨了3D打印技术在促进燃气工程方向产学研合作方面的应用与展望,为3D打印技术应用于燃气工程相关专业的教学提供借鉴。     

基于CT扫描和3D打印可视化技术构建石油工程Solid Learning教学新模式

以培养具有创新意识和创新能力的高素质人才为目标,构建石油工程专业Solid Learning教学模式。首先基于CT扫描建立真实的数字岩心模型,利用优化提取算法提取其孔隙网络模型,然后利用3D打印技术建立传统方法不可见的真实模型,最后将打印出的实物模型应用于实验实践教学。应用效果表明,Solid Learning教学模式使地下原本不可见的油藏模型可视化,极大地提高了学生学习的积极性和探索意识,提高了实验及课堂教学的质量,为培养创新性高素质人才奠定了良好的基础,是一种极具推广应用前景的教学新模式。     

基于Kinect的三维人体建模研究

针对三维人体模型在多媒体工业中高精度的要求,提出了1种通过查找近似模型并结合网格变形算法的三维人体重建方法,采用Kinect深度摄像机扫描人体获得目标模型;在可变模型中查找与扫描模型特征信息相近的模型;并利用可变人体模型的网格变形,重建出三维人体模型。实验结果表明,所提方法简单、易操作,且不需任何人体标定,能够重建出高精度的三维人体模型。