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题名面向增材制造的非均匀点阵结构综述
被引量：4
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作者
杨伟东
李浩南
王媛媛
朱东彬
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机构
河北工业大学机械工程学院
国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心
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出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2024年第8期1283-1296,共14页
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基金
国家自然科学基金项目(52175313)
河北省科技重大专项(21284901Z)。
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文摘
受益于增材制造技术的发展,多孔结构、拓扑优化结构、生物仿生结构等具有高度复杂度结构的制造难度得以降低,促进了高度复杂结构的研究进展。点阵结构作为一种典型多孔结构,性能优异和可设计性好,其研究成果已应用于航空航天、生物医疗、汽车制造等诸多领域。其中非均匀点阵结构相较于均匀点阵结构,更能发挥出结构和材料的潜能,因此更具有实际应用价值。本文对非均匀点阵结构的设计方法和制造方式的研究现状和发展动向进行梳理,对非均匀点阵结构进行了详细地综述,指出当前研究存在的挑战,并展望了点阵结构今后的研究方向。
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关键词
增材制造
点阵结构
非均匀点阵结构
设计方法
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Keywords
additive manufacturing
lattice structures
non-uniform lattice structures
design methods
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分类号
TG156
[金属学及工艺—热处理]
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题名增材制造非均匀点阵结构热弹性耦合多目标拓扑优化
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作者
丛煜昊
易斯男
赵政
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机构
大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室
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出处
《计算力学学报》
2025年第4期557-563,共7页
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基金
国家自然科学基金重点项目(12332007)资助.
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文摘
面向航天结构轻量化、高承载和高导热设计需求,以具有高刚度质量比等特点的Octet晶格构成的空间非均匀点阵结构为研究对象,基于密度法建立热弹性耦合多目标拓扑优化设计模型,获得承载与传热功能一体化结构设计.首先,基于均匀化方法建立Octet晶格等效性能预测模型.进而考虑结构热弹性应力载荷,以结构刚度与传热性能为优化目标,研究了非均匀点阵结构多目标优化设计问题.其中,基于目标函数对单胞和宏观结构两个层次设计变量的灵敏度分析,同时对单胞设计参数和单胞在宏观结构中的空间分布进行优化.最后,针对非均匀点阵结构局部几何突变问题,提出了相邻点阵单胞共有杆件保体积的等直径变换和共有节点处节点球光滑化的非均匀点阵结构几何后处理方法.数值算例验证了优化设计方法的有效性和优化结果的增材制造可行性.
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关键词
非均匀点阵结构
等效热传导性能预测
热弹性耦合
几何建模
节点球光滑化
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Keywords
non-uniform lattice structure
equivalent heat conductivity prediction
thermoelastic coupling
geometric modeling
node sphere smoothing
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分类号
O342
[理学]
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