点阵结构填充零件设计方法研究

点阵结构替代实体结构可以减轻零件质量、增强其整体性能。首先选择4种正方体空间包络的点阵胞元结构,基于均匀化方法解析点阵结构的力学性能,建立由相对密度、杨氏模量、剪切模量和泊松比组成的点阵胞元库;然后以汽车支架为例,基于拓扑优化方法确定零件中点阵结构的填充位置、类型和密度,得到点阵结构填充零件;最后用同等力学性能的均质实体结构替代点阵结构进行仿真分析。结果表明,点阵结构填充后的支架零件质量减小了40%,仿真时间缩短了95%。