增材专栏 | 复杂点阵结构的刚、强度求解技巧及建模指南

复杂点阵结构的刚、强度求解技巧及建模指南

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主题

点阵结构设计与仿真分析

分享嘉宾

逯璐

安世亚太增材设计工程师，专业从事增材先进设计与工艺一体化服务。

本期亮点 宏细观结合的多尺度算法高效实现复杂点阵结构仿真分析； 变密度点阵结构优化及仿真分析。

来源：安世亚太

在《基于增材制造思维的先进设计》、《增材制造工艺仿真技术与应用》中，我们分享了面向增材制造的先进设计与制造一体化解决方案。

来源：安世亚太

该解决方案可以分为增材制造先进设计与增材工艺设计与仿真两部分。在增材先进设计阶段，基于增材制造设计的先进理念是指从设计需求出发，按照正向设计的流程，采用拓扑优化完成设计空间的探索，完成概念设计，并基于先进的结构设计技术，如后拓扑结构设计、点阵结构设计等等进行详细的设计定型。然后基于仿真分析对设计方案进行性能验证与分析，或采用参数优化进行设计优化，从而完成设计。

来源：安世亚太

在以上过程中涉及的点阵结构设计与点阵结构仿真分析是本期微课的主要内容。

点阵结构属于多孔介质的一种，密度小、质量轻、效率高，具有良好的比刚度、比强度等力学性能，是一种非常理想的轻质化结构材料。与传统固体结构不同，点阵结构不仅仅是一种轻量化结构，也是一种功能性结构，可以实现如阻尼减震、吸声降噪、缓冲吸能以及隔热隔磁等功能。

然而，点阵结构往往很复杂，传统工艺几乎无法实现复杂点阵结构的制造，随着增材制造技术的快速发展，增材制造可以满足复杂点阵结构的制造要求。

在增材制造应用领域，点阵结构被应用在多种场合，如降低航空航天等领域零件的重量、提高热交换器和散热器的热交换效率、提高阻尼材料的抗震能力、优化骨科植入物的生物学和力学性能等等，可以说是小点阵、大作用。

由于点阵结构的复杂性、杆件尺寸小、数量多等特点，使点阵结构进行设计、优化并借助仿真验证使其满足使用性能要求成为难点。本期直播微课将围绕点阵结构建模、优化以及如何高效、准确地求解复杂点阵结构的刚度以及强度进行展开，包括：增材制造与点阵结构、点阵结构建模、点阵结构优化、点阵结构分析、案例应用。

来源：安世亚太

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