点阵截面对点阵夹芯圆柱壳性能的影响

分析点阵截面尺寸对四面体空间点阵圆柱壳结构性能的影响。分别分析在实心截面和空心截面两种情况下,截面尺寸的变化对四面体点阵圆柱壳结构的一阶频率以及结构的抗失稳性能的影响。在保证结构总质量不变情况下,利用有限元软件ANSYS计算,结果表明:点阵夹芯圆的承载能力明显优于等质量圆壳。对于实心圆截面而言,截面外轮廓尺寸B存在最优解,使结构承载能力最强。对空心截面而言,当蒙皮厚度不变,随着B的增大,结构的承载能力增强。若B为某一定值不变时,当截面外轮廓尺寸与点阵壁厚比值λ取适当值时,结构的承载能力最强,存在最优λ。点阵截面尺寸变化对结构一阶频率的影响较小。

点阵夹芯圆筒扭转稳定性的参数化分析

针对扭转载荷作用的四面体点阵夹芯圆筒,以基于等质量圆壳结构的性能增强系数为评价指标,利用有限元数值方法,对点阵杆截面形状、圆筒蒙皮厚度、单胞相对密度、单胞数目及单胞构型对结构扭转稳定性的影响进行了参数化分析。结果表明:结构扭转稳定性能受单胞相对密度和蒙皮厚度变化显著影响,但不同截面形状的等截面积实心杆点阵结构的扭转屈曲性能基本相同,包含更多的点阵单胞有利于增强结构扭转稳定性,而较小相对密度时杆长短的点阵单胞夹芯圆筒扭转性能更具优势。计算结果对点阵夹芯圆筒的设计具有指导意义。