这类交错环带镂空结构,最初的落地场景是桌面艺术装饰摆件,同时也可作为文创产品的结构原型,适配小批量定制化的文创生产需求,在商业空间软装陈设、个人收藏摆件领域都有对应的应用空间。从实际使用角度出发,该结构没有传统机械零件的传动、承载功能,核心作用是通过连续曲面的交错缠绕,形成具备视觉张力的立体形态,放置于平面上时,自身的环形投影边界能形成稳定的支撑,无需额外辅助固定结构即可平稳放置。设计过程中首先确定了整体的球形外轮廓边界,所有环带的外边缘都约束在直径6英寸的虚拟球面范围内,避免整体形态过于发散,保证摆放时的占地尺寸可控,适配常规桌面、展架的摆放空间。环带的截面采用等宽的平滑矩形截面,截面宽度控制在整体直径的十分之一左右,
既保证了结构打印或铸造时的壁厚强度,不会因为截面过薄出现成型后断裂的问题,也不会因为截面过宽遮挡内部的交错结构,破坏整体的通透视觉效果。环带之间的交错位置做了连续的曲率过渡,没有尖锐的棱角,一方面是避免成型后出现应力集中点,在搬运、摆放过程中磕碰易损,另一方面也让整体曲面的光影过渡更柔和,提升视觉质感。结构的底部接触位置做了微小的平面切边处理,切边高度控制在1mm以内,不会破坏整体的球形视觉完整性,同时能保证放置时与支撑平面形成面接触,相比线接触的支撑形式稳定性提升明显,轻微触碰不会出现倾倒问题。从成型适配性来看,该结构的所有曲面都做了拔模角度的适配,无论是采用金属铸造工艺还是3D打印工艺,都不需要额外添加过多支撑结构,
尤其是采用粉末床熔融工艺成型时,镂空的间隙可以让未烧结的粉末自然流出,不会出现内部积粉导致的成型缺陷。如果采用铸造工艺生产,环带的等截面设计也能保证金属液充型时的流速均匀,不会出现局部浇不足的问题。在结构校验阶段,通过有限元分析对环带的受力情况做了模拟,正常搬运过程中手持任意环带位置,结构的最大应力都远低于常用金属、塑料材料的屈服强度,不会出现永久变形。整体结构没有可拆卸的分离部件,是一体化的连续形态,日常清洁维护时可以直接擦拭,没有容易积灰的狭小死角,作为长期摆放的装饰件来说维护成本很低。另外该结构的形态具备很好的衍生扩展性,可以在现有环带基础上调整缠绕角度、环带数量,衍生出不同视觉效果的同系列造型,适配不同的装饰风格需求,比如调整环带截面的弧度,就能形成更圆润或者更锐利的视觉感受,匹配不同的空间陈设风格。
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- 系统要求: STL,STEP / IGES,Rendering,Fusion 360
- 软件分类: 通用机械零部件









