多層級(jí)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)具有低密度高比剛度的特點(diǎn),其優(yōu)異的結(jié)構(gòu)性能使其在許多領(lǐng)域中擁有非常廣泛的應(yīng)用前景。但是由于其構(gòu)型復(fù)雜,傳統(tǒng)的加工工藝難以直接制備。新興的增材制造技術(shù)是一種革命性的制造手段,具備制造任意復(fù)雜構(gòu)型的能力,能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的快速制備。同時(shí),大量研究表明非均質(zhì)的結(jié)構(gòu)往往比均質(zhì)結(jié)構(gòu)具有更加優(yōu)異的性能,因此通過對(duì)均質(zhì)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)獲得非均質(zhì)的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)是非常有意義的。針對(duì)以上背景,本文以點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,提出了一種點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方法及其參數(shù)化描述,并提出了幾種非均質(zhì)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。具體研究內(nèi)容和成果包括:（1）基于有限元網(wǎng)格的增材制造點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)構(gòu)造方法。本文提出了一種基于有限元網(wǎng)格的增材制造點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)建模方法,可以實(shí)現(xiàn)大型點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的快速構(gòu)造。在建模方法中,采用網(wǎng)格剖分技術(shù)對(duì)給定幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散,獲得單元和節(jié)點(diǎn)信息。為方便信息讀取,本文發(fā)展了一種基于單元類型,單元節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)連接關(guān)系的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)參數(shù)化描述格式。選定一種單胞結(jié)構(gòu),確定桿件連接關(guān)系,初始點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)可以通過在每個(gè)有限元網(wǎng)格中構(gòu)造選定的點(diǎn)陣單胞結(jié)構(gòu)來完成組裝。此外,可以通過移動(dòng)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)和改變桿件的橫截面積來修改點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)�；�... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 面向增材制造的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.1 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)復(fù)雜幾何邊界適應(yīng)性問題
        1.2.2 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 基于有限元網(wǎng)格的增材制造點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)構(gòu)造方法
    2.1 引言
    2.2 基于有限元網(wǎng)格的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)構(gòu)造方法
        2.2.1 基于有限元網(wǎng)格的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)構(gòu)造方法
        2.2.2 參數(shù)化調(diào)整
        2.2.3 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)參數(shù)化描述
    2.3 基于APDL語言的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)構(gòu)造方法參數(shù)化實(shí)現(xiàn)
    2.4 小結(jié)
3 基于桿件截面積優(yōu)化的非均質(zhì)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
    3.1 引言
    3.2 基于MIST方法的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)桿件截面積尺寸優(yōu)化方法
        3.2.1 MIST方法簡(jiǎn)介
        3.2.2 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)桿件截面積尺寸優(yōu)化方法
    3.3 數(shù)值算例
        3.3.1 二維算例
        3.3.2 三維算例
    3.4 空心圓臺(tái)平壓實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>        3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.5 小結(jié)
4 基于桿件截面積與單胞疏密分布優(yōu)化的非均質(zhì)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 基于桿件截面積與單胞疏密分布優(yōu)化的非均質(zhì)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
        4.2.1 基于MIST方法的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)疏密分布分組優(yōu)化策略
        4.2.2 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)疏密分布與桿件截面積協(xié)同優(yōu)化方法
    4.3 數(shù)值算例
        4.3.1 二維算例
        4.3.2 三維算例
    4.4 小結(jié)
5 微結(jié)構(gòu)可連接的非均質(zhì)shell-infill結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
    5.1 引言
    5.2 微結(jié)構(gòu)可連接的非均質(zhì)shell-infill結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
        5.2.1 涂層拓?fù)鋬?yōu)化方法簡(jiǎn)介
        5.2.2 一種基于響應(yīng)函數(shù)面的拓?fù)漕愃莆⒔Y(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
        5.2.3 非均質(zhì)shell-infill結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法步驟
    5.3 數(shù)值算例
        5.3.1 算例1:MBB梁結(jié)構(gòu)
        5.3.2 算例2:懸臂梁結(jié)構(gòu)
        5.3.3 算例3:多載荷梁結(jié)構(gòu)
    5.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高性能大型金屬構(gòu)件激光增材制造:若干材料基礎(chǔ)問題[J]. 王華明.  航空學(xué)報(bào). 2014(10)
[2]大型鈦合金結(jié)構(gòu)件激光直接制造的進(jìn)展與挑戰(zhàn)(邀請(qǐng)論文)[J]. 王華明,張述泉,王向明.  中國激光. 2009(12)



本文編號(hào)：3226810