2.5掃描模式-網格交叉

掃描模式是在切割平面或切片區域上移動或掃描的工具的運動表示。

一些增材制造過程的特點是刀具軌跡在空間上遵循重復的模式；例如，遵循預先定義的島式掃描策略的粉末床融合與激光束。在這種情況下，與其描述刀具路徑的單個軌跡，不如定義一個代表刀具在零件內部理想運動的掃描模式更有效。打印零件被劃分成等距（均勻厚度h）的切片或切割平面（垂直于構建軸K）。構建軸系I-J-K是用戶定義的坐標系，表明打印方向K。

掃描模式由矩形單元構成(見圖2)，重復矩形單元覆蓋切割平面。矩形單元由許多較小的矩形塊組成。每個塊都可以定義一個局部角度φ，即在刀具的掃描運動方向與i軸之間。你可以為每一個表示該過程引起的非彈性變形的模式塊分配一個本征應變張量。您可以通過定義單個塊的范圍(xmin, ymin)和(xmax, ymax)來定義掃描模式。所有的塊在一起，必須組成一個矩形單元格，該單元格必須完全位于I-J平面的第一象限，且單元格的一個角必須位于(0,0)。

包含四個局部方向相對于構建軸系的i軸旋轉90度、0度、135度和45度的塊的掃描模式

掃描模式在掃描區域內處于活動狀態。掃描區域是由其范圍(xmin, ymin, zmin)和(xmax, ymax, zmax)定義的構建軸包圍框(參見圖1(A))。掃描區域的高度(zmax-zmin)必須是切片厚度h的整數倍。可以定義多個不重疊的掃描區域，覆蓋整個區域。可以在每個掃描區域內激活不同的掃描模式。所有掃描區域共享相同的構建軸系。可以逐層或逐片定義一個的旋轉角度θ，對于層i>1，第i個切片，掃描模式旋轉（i-1）θ。

對于給定的單元，工具路徑-網格交叉模塊計算給定增量步里單元內的切片的數量m。它發現模式塊包含單元里每個塊的中心和這個塊考慮逐層旋轉的局部坐標系θ,這個塊里掃描方向的局部旋轉ψ。這個模塊同時計算在每個切片下單元的部分體積vf。

2.6激活和使用工具-網格交叉模塊

工具路徑-網格交叉模塊能夠模擬廣泛的增材制造過程。該功能使用工具路徑-網格交叉功能程序、用戶子程序和表集合(參見表集合、參數表和屬性表)，來提供高級用戶控制和定制。

本節描述使用用戶子程序和功能程序模擬增材制造過程的通用流程。工具路徑-網格交叉模塊也用于通用增材制造工藝的特殊用途技術(參見增材制造的特殊用途技術)。您不必調用工具路徑-網格交叉模塊功能程序或用戶子程序來使用特殊用途的技術。

2.6.1支持的單元

支持線性或二次4-，5-，6-，8-，10-，15-以及20-節點實體單元，3-，4-，6-以及8-節點固定殼厚度的殼單元。對于殼單元，殼的中間表面必須是參考表面。

2.6.2模擬原材料受控沉積

您可以在結構或熱分析中使用漸進單元激活來模擬原材料的受控沉積。您可以定義一種特定類型的工具路徑(例如，無限長線或盒工具路徑)，以最接近增材制造過程中材料沉積的順序，并計算該工具路徑與有限元網格的交點。您可以使用交集的幾何信息來定義給定增量下單元的活動/不活動狀態，通過從與漸進式單元激活關聯的用戶子程序調用toolpath-mesh交集模塊功能程序。

UEPActivationSetup	設置材料沉積和自由曲面演化的刀具路徑-網格交叉模塊所需的數據。
UEPActivationVol	從工具路徑-網格相交模塊中找到相交信息，并根據相交信息定義單元的活動/不活動狀態和/或單元的體積分數。 定義單元激活的體積分數的增加。 可選地，定義激活時要應用的材料方向和本征應變分量。
UEPActivationFacet	指定在漸進式單元激活過程中應用換熱或輻射條件的單元的小面面積分數。

2.6.3模擬激光加熱

您可以定義移動的熱通量來模擬熱分析中的激光誘導加熱。您可以定義一種特定類型的刀具路徑，該路徑最接近增材制造過程的運動和熱源的性質。通過從與移動的熱流相關聯的用戶子程序中調用toolpath-mesh intersection模塊功能程序，可以使用交集的幾何信息在給定增量下定義單元中的熱通量。

UMDFluxSetup	為移動熱源設置工具路徑-網格交叉模塊所需的數據。
UMDFlux	描述來自移動熱源的熱通量

2.6.4增材制造過程仿真工作流

圖1中的流程圖描述了一個典型的增材制造過程模擬的工作流。