用于三维模型的机械性能校验的方法和装置与流程

本发明涉及三维(3d)模型辅助设计领域，尤其涉及用于3d模型的机械性能校验的方法和装置。

背景技术：

计算机辅助设计(cad)以及自动控制制造设备(例如自控机床、3d打印机等)的使用大大改善了产品的设计和制造。在利用cad工具设计出3d模型后，在将该3d模型投入生产之前，可以对其机械性能进行校验，以确保制造的产品具备需要的机械性能。

机械性能校验工具可以通过针对3d模型仿真各种可能的状态，例如运动、碰撞、受压状态等，来检验该3d模型的机械性能。而机械性能的仿真结果又能帮助改进3d模型的设计。因此，机械性能校验的准确性对于3d模型设计而言是至关重要的。

技术实现要素：

本发明的实施例提供了一种用于3d模型的机械性能校验的的方法和装置，其能够帮助改进针对3d模型的机械性能校验的准确性。

按照本发明实施例的一种用于3d模型的机械性能校验的方法，包括：对基于所述3d模型的制造过程进行仿真，以生成要基于所述3d模型制造的产品的不同位置处的力学状态和/或材料属性的分布数据；以及输出所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据，以用于基于所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据执行对于所述3d模型的机械性能校验。

针对3d模型的机械性能校验过程中，通常假定3d模型所代表的产品的力学状态和材料属性是均匀的或恒定的。发明人认识到在基于3d模型的制造过程中，有可能使产品的力学状态和材料属性发生变化，从而通过采用上述方法，通过仿真估计制造过程中发生变化的力学状态和/或材料属性并将上述变化反映在3d模型的机械校验过程中，从而能够改进机械校验的准确性。

按照本发明的一个实施例，上述方法还包括：基于所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据来建立用于执行所述机械性能校验的模型。

按照本发明的一个实施例，上述方法还包括：利用所述模型执行对于所述3d模型的机械性能校验。

按照本发明的一个实施例，上述方法中，所述3d模型包括第一cad模型，其中，基于所述第一cad模型、3d打印机的配置参数以及打印材料的属性，对基于所述第一cad模型的3d打印过程进行仿真，以生成第二cad模型以及所述第二cad模型的不同位置处的力学状态和/或材料属性的分布数据。

按照本发明的一个实施例，上述方法还包括：基于所述第一cad模型以及所述力学状态和/或材料属性的分布数据来建立有限元分析(fea)模型。

按照本发明的一个实施例，上述方法还包括：基于所述第二cad模型和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

按照本发明的一个实施例，上述方法还包括：判断所述第二cad模型中的至少一部分孔隙的大小是否小于阈值；在所述第二cad模型中去除被判断为小于阈值的孔隙，以生成第三cad模型；计算所述第三cad模型中与被去除的孔隙对应的部分的等效密度；基于所述第三cad模型和所述等效密度的组合和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

按照本发明的一个实施例，上述方法还包括：判断所述第二cad模型中的至少一部分孔隙的大小是否小于阈值；在所述第二cad模型中去除被判断为小于阈值的孔隙，以生成第三cad模型；基于所述第三cad模型和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

按照本发明的一个实施例，上述方法还包括：判断所述第二cad模型中的至少一部分孔隙的大小是否小于阈值；在所述第二cad模型中去除被判断为小于阈值的孔隙，以生成第三cad模型；计算所述第二cad模型中与被去除的孔隙对应的各个部分的孔隙分布密度；针对所述各个部分中具有大于阈值的孔隙分布密度的部分，计算该部分的等效密度；基于所述第三cad模型和所述等效密度的组合和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

按照本发明的一个实施例，上述方法还包括：利用所述有限元分析模型执行用于机械性能校验的仿真。

按照本发明实施例的一种用于3d模型的机械性能校验的装置，包括： 仿真模块，用于对基于所述3d模型的制造过程进行仿真，以生成要基于所述3d模型制造的产品的不同位置处的力学状态和/或材料属性的分布数据；以及输出模块，用于输出所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据，以用于基于所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据执行对于所述3d模型的机械性能校验。

按照本发明的一个实施例，上述装置还包括：建模模块，用于基于所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据来建立用于执行所述机械性能校验的模型。

按照本发明的一个实施例，上述装置还包括：机械校验模块，用于利用所述模型执行对于所述3d模型的机械性能校验。

按照本发明的一个实施例，所述3d模型包括第一cad模型，所述仿真模块基于所述第一cad模型、3d打印机的配置参数以及打印材料的属性，对基于所述第一cad模型的3d打印过程进行仿真，以生成第二cad模型以及所述第二cad模型的不同位置处的力学状态和/或材料属性的分布数据。

按照本发明的一个实施例，所述建模模块用于基于所述第一cad模型以及所述力学状态和/或材料属性的分布数据来建立有限元分析模型。

按照本发明的一个实施例，所述建模模块用于基于所述第二cad模型和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

按照本发明的一个实施例，所述建模模块用于判断所述第二cad模型中的至少一部分孔隙的大小是否小于阈值；在所述第二cad模型中去除被判断为小于阈值的孔隙，以生成第三cad模型；计算所述第三cad模型中与被去除的孔隙对应的部分的等效密度；基于所述第三cad模型和所述等效密度的组合和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

按照本发明的一个实施例，所述建模模块用于判断所述第二cad模型中的至少一部分孔隙的大小是否小于阈值；在所述第二cad模型中去除被判断为小于阈值的孔隙，以生成第三cad模型；基于所述第三cad模型和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

按照本发明的一个实施例，所述建模模块用于判断所述第二cad模型中的至少一部分孔隙的大小是否小于阈值；在所述第二cad模型中去除被 判断为小于阈值的孔隙，以生成第三cad模型；计算所述第二cad模型中与被去除的孔隙对应的各个部分的孔隙分布密度；针对所述各个部分中具有大于阈值的孔隙分布密度的部分，计算该部分的等效密度；基于所述第三cad模型和所述等效密度的组合和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

按照本发明的一个实施例，所述机械仿真模块利用所述有限元分析模型执行用于机械性能校验的仿真。

按照本发明实施例的一种用于3d模型的机械性能校验的装置，包括：存储器以及与所述存储器耦合的处理器，所述处理器用于执行上述方法的任意一个所包括的操作。

按照本发明实施例的一种机器可读介质产品，其上存储有可执行指令，当该可执行指令被执行时，使得机器执行上述方法的任意一个所包括的操作。

按照本发明实施例的一种用于3d模型的设计的系统，包括：用于生成3d模型的cad模块，以及上述装置中的的任意一个。

从以上的描述可以看出，本发明实施例在针对3d模型做机械性能校验之前估计制造过程对制造材料的力学状态和材料属性所产生的影响，以在机械性能校验中考虑制造材料的力学状态和材料属性由于制造过程所发生的变化，从而与现有技术相比，本发明实施例能够帮助改进机械性能校验的准确性。

附图说明

本发明的其它特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。

图1示出了按照本发明一个实施例的3d模型设计系统的示意图。

图2示出了按照本发明一个实施例的用于3d模型的机械性能校验的方法的流程图。

图3示出了按照本发明一个实施例的用于3d模型的机械性能校验的方法中的有限元分析建模过程的流程图。

图4示出了按照本发明一个实施例的用于3d模型的机械性能校验的装置的示意图。

图5示出了按照本发明一个实施例的用于3d模型的机械性能校验的方法的示意图。

图6示出了按照本发明一个实施例的用于3d模型的机械性能校验的装置的示意图。

具体实施方式

下面，将参照附图详细描述本发明的各个实施例。在下面的描述中，为便于解释，给出了大量具体细节，以便提供对一个或多个实施例的全面理解。然而，很明显，也可以不用这些细节来实现所述实施例。在其它例子中，以方框图形式示出结构和设备，以便于描述一个或多个实施例。

图1示出了按照本发明一个实施例的3d模型设计系统的示意图。如图1所示，系统10包括3d模型设计模块120、仿真模块140、建模模块160和机械校验模块180。例如，3d模型设计模块120可以是cad模块，用于生成cad模型，仿真模块140可以是3d打印仿真模块，用于基于cad模型对3d打印过程进行仿真，以估计或生成要制造的产品的不同位置处的力学状态和/或材料属性的分布数据，以及生成代表要制造的产品的cad模型，建模模块160可以是有限元分析建模模块，用于基于仿真模块140生成的数据建立有限元分析模型，以使得机械校验模块180利用该有限元分析模型来校验该cad模型的机械性能。

图2示出了按照本发明一个实施例的用于3d模型的机械性能校验的方法的流程图。下面结合图1和图2来描述该方法20。虽然为了使说明简单而将该方法示出并描述为一系列的操作，但是应该理解和明白的是，该方法并不受操作顺序的限制，因为，依照一个或多个实施例，一些操作可以按不同顺序发生和/或与本申请中示出和描述的其它操作同时发生。此外，应该理解，本发明的实现并不需要包含所有描述的操作。

如图2所示，在步骤s202，通过cad模块120生成3dcad模型。

在步骤s206，3d打印仿真模块140接收所生成的cad模型。3d打印仿真模块140还可以接收要采用的3d打印机的配置参数和要采用的打印材料的属性参数。

作为示例而非限制本发明的范围，3d打印机的配置参数可以包括硬件配置和软件配置，例如喷嘴形状和大小、打印速度、熔化温度和速度等。作 为示例而非限制本发明的范围，打印材料的属性参数可以包括材料本身属性和耗材的规格形状，例如热传导系数、比热、密度、线膨胀系数、弹性模量、切变模量、泊松比，耗材尺寸等。这里，“耗材”指的是打印时使用的具有特定的形状、大小的由特定材料形成的原料，术语材料和耗材通常是可以互换使用的，只是在材料特指其是形成耗材的物质的物理属性的时候，材料和耗材的含义有区别，对于本领域技术人员来说，在特定的语境下，能够清楚地理解材料和耗材表示的含义相同还是不同。

在步骤s210，3d打印仿真模块140基于所接收的cad模型、3d打印机的配置参数以及打印材料的属性参数，对基于该cad模型的3d打印过程进行仿真，以生成仿真的cad模型，以及该仿真的cad模型的不同位置处的力学状态和/或材料属性的分布数据。为了表述的简便将该通过仿真得到的更新的cad模型简称为仿真的cad模型。该仿真的cad模型可以表示要按照所接收的cad模型通过3d打印得到的产品。例如，上述力学状态和/或材料属性的分布数据可以是要打印的产品的不同位置处的残余应力和/或材料孔隙的分布数据。相应地，与原始接收的cad模型相比，该仿真的cad模型包含了3d打印过程中产生的材料孔隙。

作为示例而非限制本发明的范围，3d打印仿真模块140通过模拟大量微小颗粒材料的熔融、沉积、固化以及冷却的过程来仿真3d打印过程。例如，可以通过以下方式来实现3d打印仿真：建立3d打印过程的物理模型；确定初始条件和边界条件，例如材料的初始温度，环境温度等；确定离散方法，例如网格划分，单元类型选择等；编写程序代码，或者在计算软件中建立模型；运行程序代码或者计算软件求解得到仿真结果。上述熔融、沉积、固化以及冷却过程的物理模型的建立中，可以通过选择合适的简化假设和近似方法，对其中的某些过程作简化计算，例如使用经验公式或实验数据替代直接模拟，比如对颗粒沉积的形状作简化处理，对沉积后的温度分布作简化处理。无论采用何种方式实现3d打印过程的仿真，均能够适用于本发明的技术方案。

在步骤s214，3d打印仿真模块140输出生成的仿真结果，该仿真结果可以包括上述仿真的cad模型，以及该仿真的cad模型的不同位置处的力学状态和/或材料属性的分布数据。

在步骤s218，有限元分析建模模块160基于3d打印的仿真结果生成有限元分析模型。具体地，有限元分析建模模块160可以基于上述仿真的cad模型建立有限元分析模型。由于该仿真的cad模型反映了3d打印过程中产生的材料孔隙，因此所建立的有限元分析模型能够更加准确的描述要生产的产品的状态，从而改进机械性能校验的精度。有限元分析建模模块160除了可以基于上述仿真的cad模型之外还可选地可以基于所接收的残余应力的分布数据来建立有限元分析模型。例如，有限元分析建模模块160可以通过基于所生成的残余应力的分布数据指定有限元分析模型中的不同节点上的残余应力的值来建立有限元分析模型。通过在有限元分析模型中描述该残余应力能够更加准确的描述要生产的产品的状态。作为示例而非限制本发明的范围，有限元分析建模模块可以创建需要测试的针对cad模型的物理过程的模型，比如，针对cad模型的运动、碰撞、受压的物理过程的有限元分析模型。

在步骤s222，机械校验模块180利用所创建的有限元分析模型执行针对cad模型的机械性能校验的仿真。

其他变型

在图2所示实施例的建模步骤s218中，如上所述，基于仿真的cad模型，以及可选地还可以基于残余应力的分布来建立有限元分析模型。根据本发明的实施例，该建模操作还可以其他方式来实现。

图3示出了根据本发明一个实施例的建模过程30，该建模过程30可以用在图2所示方法的建模步骤s218中。

如图所示，在步骤s302，建模模块160可以判断所接收的仿真的cad模型中的孔隙的大小是否小于阈值。例如，该阈值可以是cad模型代表的产品的特征尺寸的1％。该阈值也可以根据不同的情况选择不同的值，例如其他的百分比值。

当判断该孔隙小于阈值时，如图3中的标号“y”所示，在步骤s306，建模模块160可以从该仿真的cad模型中去除该孔隙，以更新该cad模型。然后处理进行到步骤s310。

当判断该孔隙不小于阈值时，如图3中的标号“n”所示，处理进行到步骤s310。

本领域技术人员可以理解，虽然关于步骤s302描述的条件为是否“该孔隙小于阈值”，然而该条件包含了等效的条件，即是否“该孔隙小于等于阈值”。

在步骤s310，建模模块160判断是否完成cad模型的更新。如果判断为更新还没有完毕，如图3中的标号“n”所示，则回到步骤s302，继续对下一个孔隙进行操作。例如，在一种配置中，建模模块需要检验该仿真的cad模型中的所有的孔隙，在另一种配置中，建模模块只需要检验该仿真的cad模型中的一部分孔隙，当对需要检验的最后一个孔隙的操作完成后，步骤s310中判断为更新完成，如图3中的标号“y”所示，从而得到更新的cad模型。

在步骤s314，建模模块160计算该更新的cad模型中与被去除的孔隙对应的部分的等效密度。例如，建模模块160可以根据所接收的材料孔隙的分布数据来计算该等效密度。

在步骤s318，建模模块160基于该更新的cad模型和该等效密度来建立有限元分析模型。例如，有限元分析建模模块160可以通过基于该等效密度的分布数据指定基于该更新的cad模型建立的有限元分析模型中的不同节点上的等效密度的值来建立有限元分析模型。

有限元分析建模模块160除了可以基于上述更新的cad模型和等效密度之外还可选地可以基于所接收的残余应力的分布数据来建立有限元分析模型。例如，有限元分析建模模块160可以通过基于所生成的残余应力的分布数据指定有限元分析模型中的不同节点上的残余应力的值来建立有限元分析模型。

在图3所示的实施例中，对于小于阈值的小孔隙，能够利用等效密度来有效地模仿这些小孔隙对产品结构的影响，而对于大于阈值的大孔隙，由于其对产品的结构影响更大，利用等效密度有时候难以准确地模仿这些大孔隙对产品性能的影响。通过利用等效密度替代cad模型中小于阈值的孔隙，能够有效地降低有限元分析建模以及后续的机械性能仿真过程的计算量。

本领域技术人员可以理解，虽然在关于图3的描述中描述了由建模模块160执行图3的各个步骤，但是也可以采用其他的实施方式，例如，可以存在一个模型更新模块，其用于执行图3的步骤s302到s314，并且该模型更 新模块可以位于仿真模块140中，也可以位于建模模块160中，也可以位于仿真模块140和建模模块160之外作为独立的模块存在。为了描述的简洁，没有在图中描述该模型更新模块。

其他变型

在图3所示的实施例的一种变型的实施方式中，可以不执行步骤s314的操作，即，在从仿真的cad模型中去除至少一部分小孔隙从而得到更新的cad模型之后，忽略该小孔隙的影响而直接利用该更新的cad模型在步骤s318中建立有限元分析模型。

其他变型

在图3所示的实施例的另一种变型的实施方式中，还可以进一步考虑被去除的小孔隙在cad模型的某些部分中的分布密度。例如，当仿真的cad模型的某个部分中的小孔隙分布稀疏时，可以直接忽略去除该部分中小孔隙的影响，而当仿真的cad模型的某个部分中的小孔隙分布密集时，可以计算该部分的等效密度。

具体地，在步骤s314之前，可以计算仿真的cad模型中与被去除的孔隙对应的各个部分的孔隙分布密度，并且判断各个部分的孔隙分布密度是否大于阈值。然后在步骤s314中，仅针对该各个部分中具有大于阈值的孔隙分布密度的部分，计算该部分的等效密度。

作为示例，可以采用孔隙率来表示cad模型中某个部分的孔隙分布密度，例如，孔隙率可以计算为单位体积内的孔隙体积，即，该部分中的孔隙的总体积与该部分的体积的比值。应该理解，可以采用各种精确的或近似的算法计算孔隙的体积。例如，当孔隙率小于阈值1％时，可以认为孔隙分布稀疏，从而不计算相应部分的等效密度，而当孔隙率大于阈值1％时，可以认为孔隙分布密集，从而计算相应部分的等效密度。该阈值也可以根据不同的情况选择不同的值，例如其他的百分比值。也可以采用其他适当的方式来表示孔隙分布密度，例如单位体积内包含的孔隙数量。无论采用何种方式表示孔隙分布密度，都适用于本实施例的技术方案。

其他变型

上文中结合图2所示实施例的建模步骤s218以及图3所示的建模过程30描述了建模操作，根据本发明的实施例，该建模操作还可以其他方式来实 现。

参见图2，在步骤s218中，建模模块160可以基于3d打印仿真模块140接收的原始的cad模型以及作为仿真结果的上述力学状态和/或材料属性的分布数据来建立有限元分析模型。例如，有限元分析建模模块160可以通过基于所接收的力学状态和/或材料属性的分布数据指定基于原始cad模型建立的有限元分析模型中的不同节点上的力学状态和/或材料属性的值来建立有限元分析模型。

其他变型

本领域技术人员应当理解，虽然在上面的实施例中以3d打印过程为例描述了技术方案，但是所提出的技术方案也适用于其他自动化设备的制造过程，例如，具有自动控制焊接的自动化制造过程。对于这样的自动化制造过程，也可以采用cad模块120生成3d模型，采用与3d打印仿真模块140类似的仿真模块来仿真自控机床基于该3d模型的制造过程，以及相应的生成要基于该3d模型制造的产品的不同位置处的力学状态和/或材料属性的分布数据以及仿真的3d模型，并基于所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据以及/或者仿真的3d模型执行对于该3d模型的机械性能校验。

虽然上述实施例中描述了在步骤s206中3d打印仿真模块140接收cad模型，但是本领域技术人员可以理解，在一个实施例中，在步骤s206中，3d打印仿真模块140可以接收基于该cad模型生成的3d打印机可执行代码，例如称为g代码的代码，该代码用于控制3d打印机的操作来生成对应于cad模型的产品。相应地，3d打印仿真模块140通过模拟g代码的执行来实现3d打印仿真。在另一个实施例中，在步骤s206中，3d打印仿真模块140可以包含代码生成模块，用于基于接收的cad模型生成的该3d打印机可执行代码。在另一实施例中，在步骤s206中，3d打印仿真模块140还可以直接接收基于cad模型生成的3d打印机可执行代码，所接收的3d打印机可执行代码也可以代表相应的cad模型。而无论采用何种方式，3d打印仿真归根结底是基于cad模型来实现的。

本领域技术人员可以理解，虽然图1所示的实施例包括了cad模块120、3d打印仿真模块140、有限元分析建模模块160和机械校验模块180，这些模块构成了整个cad设计系统10，然而这些模块中的任何一个模块都能够 实现为一个独立的产品，或者这些模块中的一些模块或全部模块也能够实现为一个独立的产品。

在一种具体实现方式中，图1所示的仿真模块140可以单独实现为按照本发明一个实施例的一种用于3d模型的机械性能校验的装置，例如图4所示的装置40，该装置40包括：仿真模块420，用于对基于3d模型的制造过程进行仿真，以生成要基于该3d模型制造的产品的不同位置处的力学状态和/或材料属性的分布数据；以及输出模块460，用于输出所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据，以用于基于所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据执行对于该3d模型的机械性能校验。

在一种具体实现方式中，图1所示的仿真模块140和建模模块160可以实现为按照本发明一个实施例的一种用于3d模型的机械性能校验的装置，其中该建模模块用于基于仿真模块所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据来建立用于执行所述机械性能校验的模型。

在一种具体实现方式中，图1所示的仿真模块140、建模模块160和机械校验模块180可以实现为按照本发明一个实施例的一种用于3d模型的机械性能校验的装置，其中该机械校验模块用于利用建模模块生成的模型执行对于该3d模型的机械性能校验。

在一种具体实现方式中，所述3d模型包括第一cad模型，在上述用于3d模型的机械性能校验的装置中，仿真模块基于第一cad模型、3d打印机的配置参数以及打印材料的属性，对基于第一cad模型的3d打印过程进行仿真，以生成仿真的第二cad模型以及第二cad模型的不同位置处的力学状态和/或材料属性的分布数据。

在一种具体实现方式中，建模模块基于第一cad模型以及所述力学状态和/或材料属性的分布数据来建立有限元分析模型。

在一种具体实现方式中，建模模块基于第二cad模型和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

在一种具体实现方式中，建模模块判断第二cad模型中的至少一部分孔隙的大小是否小于阈值，在第二cad模型中去除被判断为小于阈值的孔隙，以生成更新的第三cad模型，计算第三cad模型中与被去除的孔隙对应的部分的等效密度，并且基于第三cad模型和所述等效密度的组合和/或 所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

在一种具体实现方式中，建模模块判断第二cad模型中的至少一部分孔隙的大小是否小于阈值，在第二cad模型中去除被判断为小于阈值的孔隙，以生成第三cad模型，并且基于第三cad模型和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

在一种具体实现方式中，建模模块判断第二cad模型中的至少一部分孔隙的大小是否小于阈值，在第二cad模型中去除被判断为小于阈值的孔隙，以生成第三cad模型，计算第二cad模型中与被去除的孔隙对应的各个部分的孔隙分布密度，针对所述各个部分中具有大于阈值的孔隙分布密度的部分，计算该部分的等效密度，并且基于第三cad模型和所述等效密度的组合和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

在一种具体实现方式中，机械校验模块利用所建立的有限元分析模型执行用于机械性能校验的仿真。

在一种具体实现方式中，上述力学状态包括残余应力，上述材料属性包括材料孔隙。

本领域技术人员可以理解，虽然图2所示的实施例描述了一系列的操作，但是不需要所有这些操作来实现一个独立的方法，而是仅需要这些操作中的一部分操作能够实现为一个独立的方法。

在一种具体实现方式中，图2的步骤s210和步骤s214可以实现为按照本发明实施例的一种用于3d模型的机械性能校验的方法，如图5的方法流程图所示，该方法50包括：在步骤s510，对基于3d模型的制造过程进行仿真，以生成要基于该3d模型制造的产品的不同位置处的力学状态和/或材料属性的分布数据。在步骤s520，输出所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据，以用于基于所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据执行对于该3d模型的机械性能校验。

在一种具体实现方式中，方法50还可以包括：基于所生成的力学状态和/或材料属性的分布数据来建立用于执行机械性能校验的模型。

在一种具体实现方式中，方法50还可以包括：利用上述模型执行对于该3d模型的机械性能校验。

在一种具体实现方式中，方法50还可以包括：基于作为该3d模型的第 一cad模型、3d打印机的配置参数以及打印材料的属性，对基于第一cad模型的3d打印过程进行仿真，以生成仿真的第二cad模型以及第二cad模型的不同位置处的力学状态和/或材料属性的分布数据。

在一种具体实现方式中，方法50还可以包括：基于第一cad模型以及所述力学状态和/或材料属性的分布数据来建立有限元分析模型。

在一种具体实现方式中，方法50还可以包括：基于第二cad模型和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

在一种具体实现方式中，方法50还可以包括：判断第二cad模型中的至少一部分孔隙的大小是否小于阈值，在第二cad模型中去除被判断为小于阈值的孔隙，以生成更新的第三cad模型，计算第三cad模型中与被去除的孔隙对应的部分的等效密度，基于第三cad模型和该等效密度的组合和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

在一种具体实现方式中，方法50还可以包括：判断第二cad模型中的至少一部分孔隙的大小是否小于阈值，在第二cad模型中去除被判断为小于阈值的孔隙，以生成第三cad模型，并且基于第三cad模型和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

在一种具体实现方式中，方法50还可以包括：判断第二cad模型中的至少一部分孔隙的大小是否小于阈值，在第二cad模型中去除被判断为小于阈值的孔隙，以生成第三cad模型，计算第二cad模型中与被去除的孔隙对应的各个部分的孔隙分布密度，针对所述各个部分中具有大于阈值的孔隙分布密度的部分，计算该部分的等效密度，并且基于第三cad模型和所述等效密度的组合和/或所述力学状态的分布数据来建立有限元分析模型。

在一种具体实现方式中，方法50还可以包括：利用所建立的有限元分析模型执行用于机械性能校验的仿真。

现在参见图6，其示出了按照本发明一个实施例的用于3d模型的机械性能校验的装置的示意图。

如图6所示，装置60可以包括用于存储可执行指令的存储器610和与存储器610连接的处理器620，其中，处理器620用于执行图2、3和5所示的方法或过程20、30和50的各个步骤所执行的操作。

本发明的实施例还提供一种计算机程序产品，其包括机器可读介质，该 机器可读介质上存储可执行指令，当该可执行指令被执行时，使得机器实现图2、3和5所示的方法或过程20、30和50的各个步骤所执行的操作。

本领域技术人员应当理解，上面公开的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下做出各种变形和修改。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。