О поиске оптимальной схемы 3D-печати конструкций из композиционных материалов

Статья посвящена задаче поиска оптимальных траекторий укладки волокон при изготовлении конструкций, армированных непрерывными волокнами, методом 3D-печати. Предложена оптимизационная постановка, в которой целевой функцией выступает один из критериев разрушения композита. Схемы укладки волокон при печати моделируются с помощью аналитических функций, которые находятся из задачи Неймана для уравнения Лапласа. Краевые условия определяются на основе задания углов между волокнами и границей области. Задача Неймана решается посредством конформного преобразования области печати на круг. Таким образом, критерий разрушения композита становится функцией от углов, которые волокна образуют с границей области. Для минимизации целевой функции используется генетический алгоритм поиска глобального минимума функции нескольких переменных.