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面向增材制造的拓扑优化技术发展现状与未来
被引量：
65
1
作者
朱继宏
周涵
+3 位作者
王创
周璐
袁上钦
张卫红
《航空制造技术》
2020年第10期24-38,共15页
增材制造技术通过材料逐层打印制备结构,为复杂构件制造提供了新的成形方式。拓扑优化因不依赖于初始构型的选择,可设计出传统理念难以获得的创新构型,已成为航空航天和高端装备领域高性能、轻量化结构设计的重要手段。拓扑优化与增材...
增材制造技术通过材料逐层打印制备结构,为复杂构件制造提供了新的成形方式。拓扑优化因不依赖于初始构型的选择,可设计出传统理念难以获得的创新构型,已成为航空航天和高端装备领域高性能、轻量化结构设计的重要手段。拓扑优化与增材制造有机融合,充分发挥各自优势和潜力,在现代制造业中展现出广阔应用前景。回顾了近年来关于增材制造与拓扑优化技术融合研究的主要内容和应用成果,包括以材料结构一体化为核心的多尺度/多层级结构优化设计、以设计制造一体化为核心的考虑增材制造工艺约束的优化方法等。同时,也分析了未来研究工作中存在的问题与挑战,如点阵结构性能表征及其尺度关联效应、增材制造材料成形各向异性、功能梯度材料与结构、增材制造材料与结构疲劳特性等对设计方法和成形工艺带来的挑战,为未来相关研究工作和航空航天应用提供参考。
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关键词
拓扑优化
增材制造
多层级结构
工艺约束
航空航天应用
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职称材料
车载导弹发射架结构有限元分析与拓扑优化设计
被引量：
12
2
作者
牛草
顾广鑫
+7 位作者
朱磊
徐宏斌
李正宇
张卫红
陈永伟
王博
石建雄
李一哲
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期437-451,共15页
发射架是车载发射装置的关键承力构件之一,其结构刚度和固有频率等静动力学特性对导弹发射精度具有重要影响。以某车载导弹发射架为研究对象,通过多种行军过载和载弹工况的有限元建模与分析对比,研究发射架的受载特点,提出导弹装填、卸...
发射架是车载发射装置的关键承力构件之一,其结构刚度和固有频率等静动力学特性对导弹发射精度具有重要影响。以某车载导弹发射架为研究对象,通过多种行军过载和载弹工况的有限元建模与分析对比,研究发射架的受载特点,提出导弹装填、卸载和发射作业序列规划的一般指导原则。进而对发射架结构进行多工况条件下的拓扑优化,讨论挤压约束、最小和最大尺寸约束对拓扑优化结果的影响。根据拓扑优化构型对发射架进行重构设计,对优化设计进行有限元校核分析。分析结果表明,与原有设计相比,拓扑优化设计后的发射架结构减重超过10%,且几乎所有考虑工况下的刚强度均得到改善,刚度最大增幅达到21.47%,等效应力最大降幅达到31.97%;前6阶固有频率提升超过12%,对于减小发射扰动具有重要意义。
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关键词
车载导弹发射架
有限元分析
拓扑优化
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职称材料
题名
面向增材制造的拓扑优化技术发展现状与未来
被引量：
65
1
作者
朱继宏
周涵
王创
周璐
袁上钦
张卫红
机构
西北工业大学机电学院航宇材料结构一体化设计与增材制造装备技术国际联合研究中心
西北工业大学
金属高性能
增
材
制造
与创新
设计
工信部重点实验室
西北工业大学
无人系统
技术
研究
院
出处
《航空制造技术》
2020年第10期24-38,共15页
基金
国家重点研发计划(2017YFB1102800)
国家自然科学基金重点基金(51790171、5171101743、51735005)。
文摘
增材制造技术通过材料逐层打印制备结构,为复杂构件制造提供了新的成形方式。拓扑优化因不依赖于初始构型的选择,可设计出传统理念难以获得的创新构型,已成为航空航天和高端装备领域高性能、轻量化结构设计的重要手段。拓扑优化与增材制造有机融合,充分发挥各自优势和潜力,在现代制造业中展现出广阔应用前景。回顾了近年来关于增材制造与拓扑优化技术融合研究的主要内容和应用成果,包括以材料结构一体化为核心的多尺度/多层级结构优化设计、以设计制造一体化为核心的考虑增材制造工艺约束的优化方法等。同时,也分析了未来研究工作中存在的问题与挑战,如点阵结构性能表征及其尺度关联效应、增材制造材料成形各向异性、功能梯度材料与结构、增材制造材料与结构疲劳特性等对设计方法和成形工艺带来的挑战,为未来相关研究工作和航空航天应用提供参考。
关键词
拓扑优化
增材制造
多层级结构
工艺约束
航空航天应用
Keywords
Topology optimization
Additive manufacture
Hierarchical structures
Additive manufacturing limits
Aerospace applications
分类号
V260.5 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
车载导弹发射架结构有限元分析与拓扑优化设计
被引量：
12
2
作者
牛草
顾广鑫
朱磊
徐宏斌
李正宇
张卫红
陈永伟
王博
石建雄
李一哲
机构
西安现代控制
技术
研究
所
西北工业大学机电学院航宇材料结构一体化设计与增材制造装备技术国际联合研究中心
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期437-451,共15页
基金
中国博士后科学基金资助项目(2020M673520)
陕西省科协企业创新争先青年人才托举计划项目(陕科协发[2021]事企字8号)。
文摘
发射架是车载发射装置的关键承力构件之一,其结构刚度和固有频率等静动力学特性对导弹发射精度具有重要影响。以某车载导弹发射架为研究对象,通过多种行军过载和载弹工况的有限元建模与分析对比,研究发射架的受载特点,提出导弹装填、卸载和发射作业序列规划的一般指导原则。进而对发射架结构进行多工况条件下的拓扑优化,讨论挤压约束、最小和最大尺寸约束对拓扑优化结果的影响。根据拓扑优化构型对发射架进行重构设计,对优化设计进行有限元校核分析。分析结果表明,与原有设计相比,拓扑优化设计后的发射架结构减重超过10%,且几乎所有考虑工况下的刚强度均得到改善,刚度最大增幅达到21.47%,等效应力最大降幅达到31.97%;前6阶固有频率提升超过12%,对于减小发射扰动具有重要意义。
关键词
车载导弹发射架
有限元分析
拓扑优化
Keywords
vehicle-borne missile launching cradle
finite element analysis
topology optimization
分类号
TJ768.2 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向增材制造的拓扑优化技术发展现状与未来
朱继宏
周涵
王创
周璐
袁上钦
张卫红
《航空制造技术》
2020
65
在线阅读
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职称材料
2
车载导弹发射架结构有限元分析与拓扑优化设计
牛草
顾广鑫
朱磊
徐宏斌
李正宇
张卫红
陈永伟
王博
石建雄
李一哲
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
12
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职称材料
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