点阵结构机械性能分析与应用

发布时间：2024-03-23 09:25

　　点阵结构具有质量轻、强度高、减震、吸能、降噪等众多优良的性能。随着增材制造技术的日趋成熟,点阵结构在航空航天、生物医疗等领域应用广泛。如何设计满足特定功能性需求的点阵结构来拓展零件功能,是当前需要解决的关键问题之一。本文以点阵结构的设计、参数化建模及力学性能建模与预测为主要内容展开研究。本文的主要研究工作如下:(1)针对点阵结构设计及参数化建模问题,采用基于拓扑优化原理的点阵结构设计方法。在不同载荷、边界条件、优化方案下得到对应的优化模型;建立了点阵结构的数学表达,提出了点阵结构的参数化建模的方法。(2)针对点阵结构的力学性能分析预测问题,采用了一种基于均匀化方法的点阵结构力学性能分析的方法,分析了11种点阵结构的弹性模量、剪切模量、泊松比等微结构单元的力学性能。通过响应面分析法建立起点阵单元类型、体积率与弹性模量、剪切模量、泊松比的响应曲面,实现了点阵结构性能分析的数学表征。(3)针对点阵结构的三维模量调控设计,提出了三种点阵结构三维模量的调控方法,实现了单胞体积率调控法、单元组合调控法、多胞组合调控法的三种各向同性的点阵结构的设计。(4)开展了316L和AlSi10Mg两种金属材料...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1点阵结构

点阵结构机械性能分析与应用多孔材料为了其稳定的机械性能和易于大批量生产而采用周期性结构。过去已经设计了各期性结构以适应特定机械性能微结构材料日益增长的需求。各种不断增加的增材制造技术步，使得可以制造出不能用常规的技术来处理的复杂结构7]。因此，当前我们面临的最大在于如何找到结构的....

图1.2波音公司3*打印微点阵材料波音公司和生产点阵结构-材料的6?8'matrix公司一同合作，把具有周期点阵的静不定杆

图1.2波音公司3*打印微点阵材料点阵结构-材料的6?8'matrix公司一同合作，把具有材料，大大降低了机身的重量，成为低碳环保的重要公司将大型机翼的主干层芯内部设计成点阵填充结构存储燃料。战斗机在空中作战是会受到航空雷达水平道位置存有多个强烈的反射源。目前使用最多....

图1.4实体几何构造法设计的多孔结构

尔滨工业大学的邹婉秋13]研究了点阵结构疏密程度（梯度属性）对其固有频率和承载能力和影响，不过仅仅是围绕金字塔形点阵结构展开的，研究结果并不适用于其他类型的点阵结构。2017年北京理工大学赵芳垒团队14]提出了一种基于拓扑优化局部相对密度映射的变密度多孔结构设计方法，该方法仅实验....

图1.5仿生骨结构建模（a）犀鸟的微结构和人松质骨微结构（b）仿生骨微结构模型

南京航空航天大学硕士学位论文题来进行功能梯度性能的微结构建模，提出采用3arkov随机场的切片合成技术建模，但过程中微结构的梯度范围控制困难。.elder等29]提出了复合微结构建模载荷区进行划分，根据不同的受载情况对股骨微结构进行了仿生建模研究，如图尚未给出功能梯度下的统....

本文编号：3935713