轻量化机械结构拓扑优化与增材制造一体化系统

本发明涉及机械制造技术领域，特别涉及轻量化机械结构拓扑优化与增材制造一体化系统，包括结构拓扑优化模块、有限元仿真模块、工艺参数计算模块、生产制造模块和打印质量监测模块，工艺参数计算模块基于微分几何理论建立材料空间与结构空间的映射关系，包括微分几何表征单元、热变形预测与补偿单元和工艺参数映射与优化单元，实现了设计域到制造域的精确转换，通过曲率驱动的热变形补偿方法，从结构几何本质出发实现对热变形的主动补偿；采用多流形交叉约束下的热‑力耦合工艺参数自适应控制系统，实现了制造过程的实时监测与参数调整，解决了现有拓扑优化结果难以直接应用于增材制造的问题，显著提高了轻量化机械结构的制造精度和力学性能。