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在本课题的工作中，我们提出并实现了一种悬垂链的自动设计方法，并通过3D打印技术实现了实体制造。 悬垂链是指一组相互连接的刚体链条，在重力作用下悬垂后形成的曲线。对于长度和质量都相同的链条，其悬垂线的形状可以通过公式计算得到。而当每个链条具有不同的质量时，其悬垂链的形状就不再是标准的悬垂线。本课题中我们主要解决的问题是，给定一个目标形状，通过给链条分配不同的质量，使悬垂链的形状与目标形状近似。我们采用的方法主要分为三步：（1）在给定链条数目及质量的条件下，模拟计算出悬垂链在重力势能作用下所呈现的形状；（2）优化每个链条的质量以及模型形状参数，使得悬垂链的模拟形状与目标形状最接近；（3）利用3D打印技术及多种材质混合方法实现悬垂链的实物制造。
▲ 特定形状的悬垂链模拟计算结果。颜色代表每个链条的质量
▲ 不同形状的悬垂链3D打印结果
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