1.2 解析增材制造产品设计（同步练习）-《产品设计基础 增材制造》上好课（高教版）

1.2 解析增材制造产品设计 同步练习 一、选择题 1. 增材制造产品设计中，支撑结构设计的核心要求不包括（ ） A. 保证产品表面光洁完整 B. 具备可拆卸性和可移除性 C. 优先设置在产品外观面 D. 避免拆除时损害产品 2. 下列材料中，最适合用于3D打印牙科植入体的是（ ） A. PLA 塑料 B. 钛合金 C. 弹性TPU材料 D. 聚酯树脂 3. 增材制造的 “融合设计” 核心优势是（ ） A. 仅侧重全新产品的创新开发 B. 仅适合现有产品的改进优化 C. 整合正向与逆向设计的优势 D. 大幅降低设计师专业能力要求 4. 拓扑优化的核心依据是（ ） A. 产品的外观审美需求 B. 给定的负载和约束条件 C. 材料的成本高低 D. 打印设备的分辨率 5. 增材制造技术不能实现的特征是（ ） A. 内置通道 B. 空心结构 C. 多材料构造 D. 大规模标准化量产的成本优势 6. 逆向设计的核心流程第一步是（ ） A. 三维建模 B. 三维扫描获取现有产品数据 C. 产品功能需求分析 D. 打印验证产品性能 二、填空题 1. 增材制造产品设计的要求从设计优化、材料选择、 等多个角度来确保产品的性能、成本效益和生产可行性。 2. 增材制造产品设计方法通常分为正向设计、逆向设计和 。 3. 增材制造技术能够制造出 和 的物体，打破了传统制造方法的局限。 三、判断题： 1. PLA塑料作为生物降解材料，源自可再生资源，环保性优于其他塑料。（ ） 2. 增材制造产品设计无需考虑可装配性和可维修性，因其能制造复杂一体化结构。（ ） 四、简答题： 1. 请简述增材制造产品设计中 “特征设计” 的核心优势及典型创新特征，并说明其与传统制造设计的核心区别。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.2 解析增材制造产品设计 同步练习答案及解析 一、选择题 1. 增材制造产品设计中，支撑结构设计的核心要求不包括（ ） A. 保证产品表面光洁完整 B. 具备可拆卸性和可移除性 C. 优先设置在产品外观面 D. 避免拆除时损害产品 答案：C 解析：支撑结构设计需针对悬臂或支撑面不足区域，且发卡模型的支撑结构仅设于反面（避免影响外观）。因此 “优先设置在产品外观面” 不符合设计要求，A、B、D均为支撑结构设计的核心要点，故选C。 2. 下列材料中，最适合用于3D打印牙科植入体的是（ ） A. PLA 塑料 B. 钛合金 C. 弹性TPU材料 D. 聚酯树脂 答案：B 解析：金属材料（如钛合金）具有高强度和较高热稳定性，适用于制造高精度零件；陶瓷材料虽也用于医疗牙科，但钛合金的生物相容性和结构强度更适配植入体需求。PLA塑料适用于模型、外壳；TPU适用于运动鞋等弹性产品；树脂适用于饰品，故选B。 3. 增材制造的 “融合设计” 核心优势是（ ） A. 仅侧重全新产品的创新开发 B. 仅适合现有产品的改进优化 C. 整合正向与逆向设计的优势 D. 大幅降低设计师专业能力要求 答案：C 解析：融合设计能充分利用正向设计的创新性和逆向设计的高效性，实现快速迭代与高度定制化。A 是正向设计的特点，B 是逆向设计的特点，D 与文档中 “融合设计需多技术协同” 的要求矛盾，故选 C。 4. 拓扑优化的核心依据是（ ） A. 产品的外观审美需求 B. 给定的负载和约束条件 C. 材料的成本高低 D. 打印设备的分辨率 答案：B 解析：拓扑优化是 “根据给定负载和约束条件来确定物体最优材料分布的方法”，核心围绕结构性能需求，与外观、材料成本、设备分辨率无关，故选 B。 5. 增材制造技术不能实现的特征是（ ） A. 内置通道 B. 空心结构 C. 多材料构造 D. 大规模标准化量产的成本优势 答案：D 解析：增材制造可实现内置通道、空心结构等创新特征（A、B、C 正确），但该技术更适配小批量、定制化生产，大规模标准化量产的成本优势是传统制造的特点，增材制造在此场景下无优势，故选 D。 6. 逆向设计的核心流程第一步是（ ） A. 三维建模 B. 三维扫描获取现有产品数据 C. 产品功能需求分析 D. 打印验证产品性能 答案：B 解析：逆向设计是 “从现有产品或模型出发，通过逆向工程手段获取设计数据”，核心流程第一步为三维扫描捕获产品细节（如文物复制案例）。A 是扫描后的步骤，C 是正向设计的起点，D 是设计后的验证环节，故选 B。 二、填空题 1. 增材制造产品设计的要求从设计优化、材料选择、 等多个角度来确保产品的性能、成本效益和生产可行性。 答案：工艺参数优化 解析：增材制造产品设计需从设计优化、材料选择、工艺参数优化三个核心角度保障产品性能、成本与生产可行性。 2. 增材制造产品设计方法通常分为正向设计、逆向设计和 。 答案：融合设计 解析：增材制造产品设计方法包含正向、逆向、融合三类，融合设计是整合前两者优势的综合设计方式。 3. 增材制造技术能够制造出 和 的物体，打破了传统制造方法的局限。 答案：复杂几何外形；内部结构 解析：增材制造技术的核心优势是打破传统制造限制，能够制造出复杂几何外形和内部结构的物体，如内置通道、空心结构等。 三、判断题： 1. PLA塑料作为生物降解材料，源自可再生资源，环保性优于其他塑料。（ ） 答案：√ 解析：PLA 是 “生物降解的热塑性塑料，源自可再生资源（玉米、甜菜等），在环保性上优于其他塑料”，与题干表述一致，故正确。 2. 增材制造产品设计无需考虑可装配性和可维修性，因其能制造复杂一体化结构。（ ） 答案：× 解析：尽管增材制造可实现复杂结构，但设计时仍需考虑可装配性和可维修性，以降低生产及维护成本，题干 “无需考虑” 的表述与文档要求矛盾，故错误。 四、简答题： 1. 请简述增材制造产品设计中 “特征设计” 的核心优势及典型创新特征，并说明其与传统制造设计的核心区别。 答案： 核心优势：借助增材制造 “逐层堆积” 的技术特性，打破传统制造对复杂结构的加工限制，可在设计中兼顾产品功能性与创新性，实现传统制造难以达成的结构形态。 典型创新特征：内置通道、空心结构、多材料一体化构造、复杂曲面与内部支撑一体化成型等。 与传统制造设计的核心区别：传统制造设计需优先考虑加工工艺可行性（如铸造、切削的工艺限制），常简化结构以适配生产；而增材制造的特征设计无需受限于传统加工方式，可围绕产品功能需求自由创新，最大化发挥材料性能与结构优势。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $