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  • : 3D打印结构拓扑优化理论方法

    文档正文


    概要信息

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    内容摘要

    3D 打印结构拓扑优化理论方法 鑫精合-孙峰、李广生 1. 结构优化综述 “传统的结构设计,在某种程度上可以说是一种艺术,要求人们根据经验和通过 判断去创造设计方案”[1]。目前以力学、有限元法等为理论基础的 CAD/CAE 技术作 为校验的手段应用于结构设计中。同时,伴随着计算机技术的高速发展,各类复杂工 程结构问题已广泛开展了结构分析方法的应用。相比较传统的结构设计方法而言,以 有限元法为核心内容包括 CAD 技术、多体系统动力学等在内的现代设计方法作为更 为科学的手段取代了以往的艺术行为。结构优化又称结构综合,其研究内容指综合结 构分析方法和数学规划理论,在满足规定约束条件下,使设计目标达到最优。与结构 分析相比,结构优化使得人们在结构设计中不再局限于被动地对给定结构方案进行分 析校核,而是主动地在结构分析的基础上寻找最优结构。 尽管结构优化与有限元法几乎同时起步,但其发展却较为落后。其主要原因在于: 结构优化作为结构分析的逆问题,理论与方法还不够成熟;从实际需求考虑,产品结 构满足功能要求具有必须性,而进一步的结构优化要求则基于可行方案通过优选方式 得以满足。近几年来,随着能源?;?、环境问题的日益严重,各行各业对结构优化需 求在不断提高。以整车结构为例,汽车轻量化不仅能降低燃耗、改善运动和排气等多 方面性能,而且为减振降噪和实现大功率化创造了条件。车辆轻量化程度已成为汽车 企业技术实力的一项综合反映。发动机发展趋...

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