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논문 기본 정보

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학술저널
저자정보
서해원 (광주과학기술원) 이용구 (광주과학기술원)
저널정보
(사)한국CDE학회 한국CDE학회 논문집 한국CDE학회 논문집 제22권 제3호
발행연도
2017.9
수록면
246 - 254 (9page)
DOI
10.7315/CDE.2017.246

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Recent uses of smart materials for 3D printing introduced the production of objects that change their morphology through controlled stimulation. This technology is called 4D printing. To make this technology any useful, there should be a design tool that can calculate the initial 3D printed shape with proper material compositions that will transform into the final shape after being exposed to the stimulation. In this study, we present a mathematical foundation based on polygonal model planarization. The proposed method is quite similar to the parameterization problem in computer graphics but it is more difficult because of the added constraint that all basic elements that constitute the 3D printed initial shape need to expand to reach the final shape. The expansion rate can vary among the elements and this is physically realizable by controlling the mixing ratio of two materials of different expansion ratios. Also, we calculated the angle of the edge that also modified with respect to the vertex as it was flattened. Finally, we proposed a 4D printing structure that can be transformed into a 3D shape using expansion rate and distortion angle of edges.
#3D printing #4D printing #Flattening #Mesh #Parametrization

목차

ABSTRACT
1. 서론
2. 관련 이론 및 연구
3. 평면화
4. 4D 프린팅을 위한 변형 분석
5. 4D 프린팅 제작 및 구조
6. 결론 및 향후 계획
References

참고문헌 (8)

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Dan, R., Wei, Z., Carrie, Mc., Athina, P., Achuta, K., Boxin, S., Shai, H., Daniel, D., Michael, Z., Carlos, O., Ramesh, R. and Skylar, T., 2014, Active Printed Materials for Complex Self- Evolving Deformations, Scientific Reports, 7422(2014), pp.1-8 Ying, L., Jan, G. and Michael, D., 2015, “2D or not 2D”: Shape-programming Polymer Sheets, Progress in Polymer Science, 52(2016), pp.79- 106 Botsch, M., Kobbelt, L., Pauly, M., Alliez, P. and Levy, B., 2010, Polygon Mesh Processing, CRC Press, Natick MA, pp.63-69. google schola An, B., Shuhei, M., Michael T., Daniel, M., Laura, M., Erik, D., Martin, L., Robert, J. and Daniela, R., 2014, An End-to-End Approach to Making Self-Folded 3D Surface Shapes by Uniform Heating, IEEE International Conference on Robotics and Automation, Hong Kong, China, pp.1466-1473. Tsz-Ho, K., Charlie, C., Dongping, D., Yunbo, Z. and Yong, C., 2015, Four-Dimensional Printing for Freeform Surfaces: Design Optimization of Origami and Kirigami Structures, Journal of Mechanical Design, 137(11), pp.1-10.

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