BCC点阵结构优化及防撞应用

为研究优化后的BCC点阵结构在海上风力发电机单桩基础碰撞中的应用,设计了一种防撞装置模型。基于Workbench分析平台,对BCC点阵结构的单胞尺寸进行多目标优化,并将优化前后的仿真结果进行对比,验证了优化尺寸的可靠性;利用渐进均匀化理论,建立BCC点阵结构等效模型,对比分析海上风力发电机单桩基础防撞装置模型在碰撞中的仿真性能。研究表明,该防撞装置不仅具有缓冲性,还能有效减少单桩基础遭遇碰撞后的损伤程度。

SLM成型316L体心立方点阵结构力学性能优化

为获得选区激光熔化成型力学性能更为优异的体心立方点阵结构模型,综合考虑多种结构参数的交互作用,通过响应曲面法分析了单胞杆径、杆长和杆倾斜角度等结构参数对点阵结构力学性能的影响。建立了结构参数与抗压强度及弹性模量关系的数学模型,进而优化得到最佳结构参数并进行试验验证。结果表明,单胞杆径对力学性能影响最大,随着单胞杆径的增大,点阵结构抗压强度与弹性模量增大,抗压强度最大为241.86 MPa,弹性模量最大为4.384 GPa。优化得到最佳结构参数为杆径Φ1.5 mm、杆长3 mm、杆倾斜角度60°,测得抗压强度为341.129 MPa,弹性模量为5.535 GPa,与优化前相比,抗压强度提高了41.044%,弹性模量提高了26.255%。与预测值相比,抗压强度与弹性模量的误差分别为2.194%和3.082%,两者相差很小,力学性能得到一定的提升。