基于变截面支柱的点阵强化设计方法
李昊1
朱奎1
孙丰勇2
韩基泰2
李寅1
1.南京信息工程大学 自动化学院,南京 2100442.南京信息工程大学 自动化学院,南京 210044;无锡学院 自动化学院,无锡 214105
摘要：体心立方(Body Centered Cubic,BCC)点阵结构具有优异的力学性能,然而节点处的应力集中现象限制了其力学性能的进一步发展.目前多采用添加球形节点或变截面支柱的方法来缓解节点应力集中,实现点阵结构的强化设计,但缺乏节点与支柱体积比对强化效果影响的研究.基于三角函数削减的新型变截面支柱,设计变截面体心立方(Variable Cross-section BCC,VC-BCC)点阵结构,并通过支柱的直接相连实现动态节点设计,以探究最佳的节点与支柱体积比.对VC-BCC结构体积进行理论公式估算,同时基于铁木辛柯梁模型,对VC-BCC结构的等效弹性模量进行理论分析,以等截面等效的方法建立简化模型.对不同节点支柱占比的VC-BCC结构进行了有限元仿真分析,通过选区激光熔融技术制造点阵试件进行准静态压缩试验.结果表明,理论计算与仿真分析相差较小,VC-BCC结构最大应力显著降低,且等效屈服强度提升明显.在所有分析中变截面参数为0.6的VC-BCC结构均表现优异,整体力学性能最佳.
关键词：节点强化点阵结构体心立方有限元仿真选区激光熔融
分类号：TP140(自动化基础理论)
论文发表日期：2025-03-28
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 143-150 )
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