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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种基于绝对最大主应力方向的3D打印连续纤维增强复合材料路径规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119408163B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411482418.0，技术领域涉及：B29C64/393；该发明授权一种基于绝对最大主应力方向的3D打印连续纤维增强复合材料路径规划方法是由郑菁桦;宋颢南;陈意伟;范聪泽;宋文哲;单忠德设计研发完成，并于2024-10-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于绝对最大主应力方向的3D打印连续纤维增强复合材料路径规划方法在说明书摘要公布了：本发明涉及增材制造技术领域，公开了一种基于绝对最大主应力方向的3D打印连续纤维增强复合材料路径规划方法，包括建立待成型结构件的三维模型，对所述三维模型进行切片处理，获得待成型结构件的二维模型及其几何特征；根据成型材料和结构工况的需求对需要进行增材制造的待成型结构件设置材料参数和载荷约束并进行有限元仿真,导出单元的有限元仿真计算结果；基于有限元仿真计算结果，计算得到原始的基于应力方向的轮廓线；基于计算得到的应力方向的轮廓线，得到待成型结构件的增材制造路径。本发明提高连续纤维复合材料结构力学性能的效果，在相同纤维含量的前提下提升复材构件的力学性能。

本发明授权一种基于绝对最大主应力方向的3D打印连续纤维增强复合材料路径规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于绝对最大主应力方向的3D打印连续纤维增强复合材料路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：建立待成型结构件的三维模型，对所述三维模型进行切片处理，获得待成型结构件的二维模型及其几何特征； 步骤2：根据成型材料和结构工况的需求对需要进行增材制造的待成型结构件设置材料参数和载荷约束并进行有限元仿真,通过对有限元仿真得到的单元与节点的对应关系进行计算得到单元的坐标数据与主应力数据，导出单元的有限元仿真计算结果； 步骤3：基于有限元仿真计算结果，构建基于应力方向的增材制造路径规划方法，通过对单元的有限元仿真计算结果进行线性拟合分析，计算得到原始的基于应力方向的轮廓线；所述步骤3具体为： 步骤31：对有限元仿真计算结构进行处理，根据步骤2中得到的单元序号、单元坐标、单元S11方向应力、单元S22方向应力和单元S12方向应力数据，根据行从左到右，列从下到上的顺序，依次将单元编号为e1，e2......en，其中n≥2； 步骤32：根据材料力学公式，通过单元S11方向应力、单元S22方向应力和单元S12方向应力求出每个单元的最大主应力向量和最小主应力向量，依次按照单元编号记为nmaxs，nmaxa，nmins，nmina，其中n为单元编号,s代表主应力向量的模，a代表主应力向量的方向； 步骤33：依次计算每个单元格的主应力向量，以单元序号为m的单元格为例，对单元格m的mmaxs，mmaxa，mmins，mmina进行处理，其中m为单元编号；若mmins与mmaxs的比值小于1，则单元m的主应力向量为ms=mmaxs，ma=mmaxa，反之ms=mmins，ma=mmina； 步骤34：从单元标号为m的单元开始，对比单元m与周围其他单元的ma，其中m为单元编号，如果单元m与周围其他单元的ma之间差距在所设定范围内，则将其定义为近似单元，对近似单元根据其ma进行线性拟合计算，得到近似单元的拟合连线，将所述近似单元的拟合连线串联成原始的基于应力方向的轮廓线； 步骤4：基于计算得到的应力方向的轮廓线，根据成型结构件的结构约束与增材制造工艺约束要求，得到待成型结构件的增材制造路径；其中步骤4具体为： 步骤41：通过步骤1中计算得到的结构最小宽度w与增材制造工艺约束中的道间距d，计算得到原始的基于应力方向的轮廓线的可轮廓偏置数目c，通过步骤1中计算得到的结构奇点数得到该结构是否可以进行一笔画，根据原始的基于应力方向的轮廓线，将原始的基于应力方向的轮廓线由外向内根据结构几何形状依次作轮廓偏置处理，得到c个基于应力方向的轮廓线，从外向内分别编号为i1，i2......in，其中n≤c；所述轮廓线的偏置距离为增材制造工艺参数道间距d，所属结构最小宽度w为待成型结构中宽度最小的大小，可轮廓偏置数目c为wd计算得到； 步骤42：在轮廓线im+1上从轮廓im+1的起点向着轮廓线im+1的终点方向进行连接，沿着轮廓线im+1终点与轮廓线im+2起点的连线进入轮廓线im+2，依次完成轮廓线i1至轮廓线in的路径连接，对经偏置得到的每个所述轮廓线之间相邻轮廓线连接串联成路径连线，得到待成型结构件的增材制造路径。

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