回复机械人生：点阵结构的设计和制造一直是难点，现在有了更好的解决方案，行业前景更加光明
机械人生
下载贤集网APP入驻自媒体
点阵结构凭借轻质、多功能等特性，在航空航天领域备受关注。然而，传统减材制造技术在打造复杂点阵结构时存在局限，3D打印作为增材制造（AM）技术的一种，为制造这类结构带来新契机。但3D打印的层层制造方式，导致材料性能呈现各向异性，进而影响点阵结构性能。 西北工业大学研究团队发表相关文章。目前点阵结构设计方法，在兼顾AM技术特性与材料各向异性方面存在不足。由于3D打印的固有特性，设计时考虑成形方向（BO）对其性能影响尤为关键。 该研究提出基于强度的协同设计策略，同步优化点阵结构拓扑、杆件尺寸、BO以及结构屈服强度，整合3D打印过程中的工艺 - 结构 - 性能关系。研究运用横向各向同性材料模型描述材料性能，结合Timoshenko梁模型量化杆件性能，借助欧拉角和变换矩阵转换坐标系，以此评估结构性能。基于Tsai - Wu屈服准则构建应力特性模型，以最小化结构应变能为目标搭建协同优化模型，并通过GCMMA算法求解。 通过拉伸、压缩实验及案例分析验证，该方法能有效提升点阵结构性能。未来，可进一步探索该方法在其他力学优化和关键3D打印工艺参数方面的应用。
