轻质点阵结构的参数化建模及力学性能研究 被引量：15

1

作者 仲梁维 李小伟 胡寿根 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第16期2253-2261,共9页

针对点阵材料结构设计困难的问题,建立了由长方体空间衍生的胞元结构数学模型,并构建了胞元结构和试件的参数化模型及力学性能研究系统。对5种典型胞元构成的试件通过改变胞元尺寸大小及数量或支柱截面半径,使其具有相同几何形状、外形... 针对点阵材料结构设计困难的问题,建立了由长方体空间衍生的胞元结构数学模型,并构建了胞元结构和试件的参数化模型及力学性能研究系统。对5种典型胞元构成的试件通过改变胞元尺寸大小及数量或支柱截面半径,使其具有相同几何形状、外形尺寸以及质量;采用有限元法分析试件分别受到拉伸/压缩、弯曲、扭转载荷及模态的力学性能。通过研究得到胞元结构试件力学性能的数据,提出在各种载荷下点阵材料的设计方法,并通过实例验证该方法的正确性及可靠性。 展开更多

关键词 轻质点阵 胞元结构 参数化模型 力学性能 有限元分析

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基于Unity3D与3Dmax的虚拟船舶液压系统三维模型展示 被引量：14

2

作者 吕文梅 宋代广 《软件导刊》 2014年第6期74-76,共3页

介绍了用一种新型软件Unity3D与3Dmax相结合来实现船舶液压系统的三维虚拟展示,解决了以前用半剖面来实现系统所存在的问题。采用了3Dmax建模软件建立模型,并对模型进行了光照、材质、烘焙和面片处理等;采用了轻量化的建模方法,使得模... 介绍了用一种新型软件Unity3D与3Dmax相结合来实现船舶液压系统的三维虚拟展示,解决了以前用半剖面来实现系统所存在的问题。采用了3Dmax建模软件建立模型,并对模型进行了光照、材质、烘焙和面片处理等;采用了轻量化的建模方法,使得模型更具体形象;采用了较为流行的Unity3D虚拟技术实现模型的展示;用Javascript脚本实现了基本动作。这种完美结合使得船舶液压系统的展示效果更加立体、形象。 展开更多

关键词 Unity3D虚拟技术 船舶液压系统 3Dmax建模 轻量化建模

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基于单元重用机制的轻量化建模算法 被引量：10

3

作者 温来祥 贾金原 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期67-71,共5页

给出了一种在三维模型中发现所有外形相同的模型单元并重用这些单元来构造轻量化模型的新方法。该方法不仅能有效地区别相同几何顶点而拓扑不同的模型单元,并且通过对模型单元进行对称不变性变换及其它优化处理,使相同单元的对齐效果和... 给出了一种在三维模型中发现所有外形相同的模型单元并重用这些单元来构造轻量化模型的新方法。该方法不仅能有效地区别相同几何顶点而拓扑不同的模型单元,并且通过对模型单元进行对称不变性变换及其它优化处理,使相同单元的对齐效果和处理效率得到了进一步的提升。采用的体素化匹配方法对于PCA协方差矩阵退化情况具有鲁棒性,不需专门处理,并可以精确且高效地比较两单元。实验结果表明,该方法相比其他方法可以寻找出更多的可重用单元,速度上平均提升20倍左右,因此本方法在效果与效率上均好于已有的同类算法,并且很好的应用于模型轻量化。 展开更多

关键词 三维模型姿态对齐 体素化 轻量化建模 三维模型匹配

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三自由度苹果采摘机械臂动力学分析与轻量化设计 被引量：6

4

作者 赵雄 曹功豪 +3 位作者 张鹏飞 马锃宏 赵立军 陈建能 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期88-98,共11页

针对工业机械臂苹果采摘时运动规划复杂、自由度多、控制难等问题,本文研制了一款轻量化结构的三自由度苹果采摘机械臂。首先,针对苹果采摘工作要求完成了机械臂的结构设计与运动学分析。机械臂采用平行四边形结构,通过后置动力源减小... 针对工业机械臂苹果采摘时运动规划复杂、自由度多、控制难等问题,本文研制了一款轻量化结构的三自由度苹果采摘机械臂。首先,针对苹果采摘工作要求完成了机械臂的结构设计与运动学分析。机械臂采用平行四边形结构,通过后置动力源减小整机转动惯量,且臂展长,工作空间大,运动时树枝干扰小,更适用于苹果采摘。其次,采用牛顿-欧拉方程建立动力学模型,完成机械臂苹果采摘仿真,通过动力学模型的理论数据,以减轻机械臂自身质量为优化目标,对臂及其关键部件应力及应变进行分析,计算不同轻量化方案下的应力、应变,从而选取最优的轻量化方案。通过对比轻量化前后机械臂仿真数据,骨棒型轻量化方案驱动力矩峰值分别降低21 N·m和15 N·m,均降低约20%,整机质量下降1.8 kg,降低32.1%,且轻量化后机械臂保持良好工作能力。根据优化结果,搭建了三自由度苹果采摘机械臂物理样机,通过试验得到大、小臂最大驱动力矩为92、63 N·m,基本符合仿真结果,验证了动力学模型的正确性。 展开更多

关键词 苹果 采摘 三自由度机械臂 轻量化设计 动力学模型

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BIM轻量化管理平台工程量统计功能开发与实现 被引量：6

5

作者 熊天海 王亮 +3 位作者 张瑞强 李洁 郭丽荣 陶军 《土木建筑工程信息技术》 2023年第2期31-36,共6页

由于项目工程算量信息在建筑工程项目中的重要性以及传统BIM软件对计算机硬件条件的依赖,导致BIM技术在工程项目成本管理中难以应用。本文通过Dynamo对混凝土构件柱、梁及板之间的扣减关系进行了修正,并利用Revit二次开发对修正后的模... 由于项目工程算量信息在建筑工程项目中的重要性以及传统BIM软件对计算机硬件条件的依赖,导致BIM技术在工程项目成本管理中难以应用。本文通过Dynamo对混凝土构件柱、梁及板之间的扣减关系进行了修正,并利用Revit二次开发对修正后的模型进行了轻量化处理,导出了glTF轻量化格式、控制构件聚合关系的结构树文件以及导出符合我国计价规范的清单工程量。最后基于Three.js图形引擎,通过HTML、CSS及JavaScript搭建了BIM轻量化平台,实现了BIM模型Web端的快速加载,并利用构件UniqueID实现了模型构件与清单工程量信息的匹配,实现Web平台算量信息在线统计。最后导入BIM模型案例对本研究进行验证,实际效果满足要求。 展开更多

关键词 BIM 轻量化平台 二次开发 参数化建模 工程量统计

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轻钢结构在建筑物增层设计应用中的若干问题 被引量：6

6

作者 崔艳秋 柳锋 崔涛 《山东建筑工程学院学报》 2001年第3期30-33,共4页

系统介绍了适宜建筑物增层的轻钢结构体系的特点及适用范围 ,探讨了轻钢增层设计中的一些计算方法。提出 (1)轻钢增层时应结合增层的结构及施工条件 ,合理选型。 (2 )轻钢增层常常改变了原结构的受力体系 ,应建立合理的结构计算模型 ,... 系统介绍了适宜建筑物增层的轻钢结构体系的特点及适用范围 ,探讨了轻钢增层设计中的一些计算方法。提出 (1)轻钢增层时应结合增层的结构及施工条件 ,合理选型。 (2 )轻钢增层常常改变了原结构的受力体系 ,应建立合理的结构计算模型 ,避免出现整体结构的几何不稳定。(3)轻钢增层质量和刚度虽与原建筑有很大突变 ,但可以采用考虑动力放大系数的底部剪力法进行抗震计算。 展开更多

关键词 轻钢结构 建筑物 增层 设计

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双立柱堆垛机结构分析与优化 被引量：7

7

作者 马朝鹏 谢晖 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第8期1152-1159,共8页

针对双立柱堆垛机重量大、力学性能过剩等问题,以某型号双立柱堆垛机为例,对堆垛机龙门结构进行了优化,以使堆垛机的整体性能达到最优。首先,使用Workbench对双立柱巷道式堆垛机进行了仿真分析,得到了额定载荷下堆垛机的应力和变形情况... 针对双立柱堆垛机重量大、力学性能过剩等问题,以某型号双立柱堆垛机为例,对堆垛机龙门结构进行了优化,以使堆垛机的整体性能达到最优。首先,使用Workbench对双立柱巷道式堆垛机进行了仿真分析,得到了额定载荷下堆垛机的应力和变形情况;然后,采用模态分析方法,计算了堆垛机空载情况下前六阶固有频率和变形情况,对机械结构中的待优化点进行了识别;最后,在以上分析的基础上,通过参数化建模,以堆垛机的龙门结构为优化对象,龙门结构的受力、变形和整体质量为优化目标,提出了3种优化方案;并结合项目实际需求,选择了最优方案。研究结果表明:优化后的堆垛机最大应力和变形分别增加4.82%和9.02%,质量降低9.83%,而强度、刚度仍在许用范围内;该优化可实现堆垛机的轻量化,并提高其运行的稳定性和使用寿命。 展开更多

关键词 立库堆垛机 龙门结构优化 轻量化 模态分析方法 参数化建模 最大应力和变形

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水下滑翔机轻量化建模及执行器约束下非线性MPC控制器设计

8

作者 王洁茹 李崇 +1 位作者 綦声波 赵圆圆 《水下无人系统学报》 2024年第1期8-17,共10页

针对现有水下滑翔机模型非线性程度和维度过高以及难以设计有效的工程化控制器的问题,首先根据水下滑翔机的运动机构组成及工作原理,忽略建模过程中的次要影响因素,对水下滑翔机进行轻量化建模以降低模型非线性度及复杂度,并通过对比验... 针对现有水下滑翔机模型非线性程度和维度过高以及难以设计有效的工程化控制器的问题,首先根据水下滑翔机的运动机构组成及工作原理,忽略建模过程中的次要影响因素,对水下滑翔机进行轻量化建模以降低模型非线性度及复杂度,并通过对比验证证明了轻量化模型的有效性。随后,针对纵垂面运动进一步精简动力学方程,发挥该模型维度低、计算量小的优点,引入状态和控制量的实际约束,设计了贴合实际的实时线性化模型预测姿态控制算法。数值仿真结果证明,在±17.4°和±22.5°等水下滑翔机常见工况下,所提出的基于轻量化模型的控制算法可有效快速追踪期望姿态,且上升时间和稳态调节时间均比传统控制器提高70%以上。 展开更多

关键词 水下滑翔机 轻量化建模 模型预测控制

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基于改进RetinaNet的轻量化钢材表面缺陷检测算法

9

作者 王伟家 张宇 +1 位作者 王京华 徐勇 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期692-702,共11页

相对实际应用需求而言,现有的钢材表面缺陷检测算法存在检测速度较慢、准确率较低等问题.因此,文中提出基于改进RetinaNet的轻量化钢材表面缺陷检测算法.首先,将原有的骨干网络替换为轻量化网络,引入跨阶段局部结构,实现梯度的有效传播... 相对实际应用需求而言,现有的钢材表面缺陷检测算法存在检测速度较慢、准确率较低等问题.因此,文中提出基于改进RetinaNet的轻量化钢材表面缺陷检测算法.首先,将原有的骨干网络替换为轻量化网络,引入跨阶段局部结构,实现梯度的有效传播和轻量化.然后,采用深度可分离卷积替换传统卷积层,进一步降低参数量,提高检测速度.为了弥补轻量化导致的算法精度下降问题,提出基于跨阶段局部结构的空间金字塔池化机制,融合不同尺度的特征,有效提升算法的检测精度.在NEU-DET数据集和自建的HBIS数据集上的实验表明,相比已有的缺陷检测算法,文中算法在精度更高的同时,达到更快的检测速度,相应的软硬件系统满足生产线的实时在线检测要求并已上线运行. 展开更多

关键词 轻量化建模 目标检测 跨阶段局部结构 钢材表面缺陷检测

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面向三维模型轻量化的自私羊群优化算法研究 被引量：6

10

作者 朱惠娟 王永利 陈琳琳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第3期42-48,共7页

针对传统三维仿真模型优化的费时、费力、占用大量内存以及渲染时的画面丢帧、报错等问题,提出一种基于自私羊群智能优化的三维模型轻量化方法3DL-SHO,在确保三维数据准确性的基础上,降低冗余类型、减少场景的数据量、加快模型的优化速... 针对传统三维仿真模型优化的费时、费力、占用大量内存以及渲染时的画面丢帧、报错等问题,提出一种基于自私羊群智能优化的三维模型轻量化方法3DL-SHO,在确保三维数据准确性的基础上,降低冗余类型、减少场景的数据量、加快模型的优化速度,同时利用3DMax脚本语言MAXScript实现了轻量化处理方法,方便烘焙。通过对BIM系统以及电厂三维仿真系统的几种智能优化算法的对比实验证明,采用该方法可快速执行所有3DMax批量化操作,显著提高了建模和优化的效率。 展开更多

关键词 三维仿真 自私羊群优化 轻量化建模 MAXSCRIPT

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汽车前置保险杠材料造型与安全性比较研究 被引量：5

11

作者 吴国荣 陈旭辉 黄诗雯 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第18期195-201,共7页

当下乘用车市场发展迅猛,汽车保有量随之增长,使出行更便捷的同时,也令更好的节能性、环保性、安全性成为现代汽车发展的新议题。而汽车保险杠轻量化设计是减少环境污染、提升产品节能性和环保性的有效途径,已成为当下可持续发展的重要... 当下乘用车市场发展迅猛,汽车保有量随之增长,使出行更便捷的同时,也令更好的节能性、环保性、安全性成为现代汽车发展的新议题。而汽车保险杠轻量化设计是减少环境污染、提升产品节能性和环保性的有效途径,已成为当下可持续发展的重要汽车研究方向。本文通过对多种品牌汽车保险杠的材料、加工工艺和保险杠造型设计进行分析,并通过数据测算,探讨了保险杠的轻量化与这三方面因素的关系。加工工艺的进步在很大程度上影响保险杠的造型设计,而保险杠造型设计的轻量化可直接影响到汽车低速行驶过程中的安全性、节能性。从传统的压制、注射加工,到现如今数字3D打印增量技术的个性化定制、小批量生产的运用,技术的进步促进了产品的更迭,从而实现了整车造型的和谐统一。复合碳纤维材料的成型技术是实现汽车轻量化的有效方式,不仅可提升汽车吸收缓和外界冲击力的性能,更对日后汽车外观的设计改造有指导性作用。 展开更多

关键词 汽车保险杠 轻量化材料 造型设计 仿真测算

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基于Altair Inspire的轻量化设计方法和技巧

12

作者 覃群 《机械管理开发》 2024年第6期320-322,共3页

利用Altair Inspire软件,对四旋翼无人机的机身部分进行了轻量化设计。详细论述了轻量化设计的过程及设计中的若干技巧,给出了最后的优化结果,并对优化前后性能数据进行了比较。实践证明,该轻量化设计方法在满足设计要求的前提下极大地... 利用Altair Inspire软件,对四旋翼无人机的机身部分进行了轻量化设计。详细论述了轻量化设计的过程及设计中的若干技巧,给出了最后的优化结果,并对优化前后性能数据进行了比较。实践证明,该轻量化设计方法在满足设计要求的前提下极大地提高了设计效率,降低了制造成本。 展开更多

关键词 轻量化 四旋翼无人机 三维造型

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足式机器人轻量化液压驱动执行器质量建模及灵敏度分析 被引量：5

13

作者 巴凯先 康岩 +5 位作者 俞滨 付康平 黄智鹏 徐悦鹏 袁立鹏 孔祥东 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第24期39-48,82,共11页

液压驱动执行器是航空航天、机器人和工程机械等高端移动装备中的核心执行元件,是液压系统的"肌肉"。对液压驱动执行器进行轻量化设计是提升上述高端移动装备的续航能力、机动性和承载能力的主要途径之一。以适用于足式机器... 液压驱动执行器是航空航天、机器人和工程机械等高端移动装备中的核心执行元件,是液压系统的"肌肉"。对液压驱动执行器进行轻量化设计是提升上述高端移动装备的续航能力、机动性和承载能力的主要途径之一。以适用于足式机器人腿部关键驱动的液压执行器为研究对象,首先建立执行器各部件精确质量模型。然后,采用可以定量评估参数对模型影响的基于Sobol的全局灵敏度分析方法,并结合蒙特卡洛数值模拟方法增强其分析效率,揭示了质量参数变化对执行器质量的影响规律,最终得到了影响液压驱动执行器质量的关键参数,并通过系统建模验证了灵敏度分析结果的准确性。同时,所采用的分析方法为通用方法,可对不同液压驱动执行器进行质量建模并进行灵敏度分析,为其轻量化设计提供重要理论参考。 展开更多

关键词 液压驱动执行器 轻量化 足式机器人 质量建模 全局灵敏度分析

原文传递

基于改进粒子群算法的大开口甲板板架轻量化设计 被引量：5

14

作者 蔡厚平 李明霞 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第5期109-113,共5页

船舶甲板板架是船体结构的主要组成部分,如何减轻其结构重量是船体结构设计中最为关注的问题之一。本文根据典型甲板结构特点并结合工程经验提出带支柱大开口甲板板架结构轻量化设计数学模型,针对粒子群算法在寻优过程中存在的容易陷入... 船舶甲板板架是船体结构的主要组成部分,如何减轻其结构重量是船体结构设计中最为关注的问题之一。本文根据典型甲板结构特点并结合工程经验提出带支柱大开口甲板板架结构轻量化设计数学模型,针对粒子群算法在寻优过程中存在的容易陷入局部极小、收敛速度慢等缺点,结合粒子在实际寻找食物的过程中,大部分可以飞到其预期的最佳位置,而少数粒子由于受不确定因素影响,发生飞行偏离,提出一种改进粒子群算法。基于改进的粒子群优化算法和ANSYS参数化建模技术完成了典型甲板板架结构在强度约束条件和稳定性约束条件下的轻量化设计,获得了最优设计方案。 展开更多

关键词 粒子群算法 开口甲板板架 轻量化 参数化建模

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白车身轻量化技术与实践 被引量：5

15

作者 姜爱珠 《内燃机与配件》 2020年第23期102-103,共2页

本文从材料、工艺、结构三方面入手,阐述了白车身轻量化的关键技术,并对虚拟产品开发思路与技术进行了说明,包括参数化模型的构建、拓扑优化、断面优化等。同时,分析了白车轻量化的成效,证实了相关技术的应用能够促使汽车产品的自重、... 本文从材料、工艺、结构三方面入手,阐述了白车身轻量化的关键技术,并对虚拟产品开发思路与技术进行了说明,包括参数化模型的构建、拓扑优化、断面优化等。同时,分析了白车轻量化的成效,证实了相关技术的应用能够促使汽车产品的自重、生产成本、材料成本、汽车行驶燃油总量、排碳总量均大幅降低。 展开更多

关键词 白车身 轻量化 参数化建模

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耙吸挖泥船虚拟现实培训系统设计与研究

16

作者 许墅 戴文伯 +2 位作者 杨波 郑金龙 石启正 《中国港湾建设》 2023年第3期99-104,共6页

针对耙吸挖泥船培训学习周期长、费用高、风险大等问题,设计了一套基于虚拟现实技术的耙吸挖泥船虚拟现实培训系统。采用分层架构模式,以三维图形引擎为平台,以虚拟现实HTC Vive头盔为显示终端,以触控操作台以及手持控制手柄为交互设备... 针对耙吸挖泥船培训学习周期长、费用高、风险大等问题,设计了一套基于虚拟现实技术的耙吸挖泥船虚拟现实培训系统。采用分层架构模式,以三维图形引擎为平台,以虚拟现实HTC Vive头盔为显示终端,以触控操作台以及手持控制手柄为交互设备,综合应用虚拟装配、模型轻量化、碰撞检测、人机交互等技术实现耙吸疏浚过程模拟、全船漫游、设备讲解以及关键设备拆装等功能。 展开更多

关键词 虚拟现实 耙吸挖泥船 三维建模 虚拟装配 模型轻量化 碰撞检测

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基于改进AOV网的轻量级工作流模型研究与设计 被引量：4

17

作者 於正琳 孙精科 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第1期262-265,269,共5页

针对现有工作流模型在应对大型复杂系统时的不足,引入轻量级模型的概念,提出一种基于改进AOV网的轻量级工作流模型以满足大型复杂业务流程的工作流管理需求。在对模型进行详细定义与设计的同时,给出了流程调度中关键的两个算法——分支... 针对现有工作流模型在应对大型复杂系统时的不足,引入轻量级模型的概念,提出一种基于改进AOV网的轻量级工作流模型以满足大型复杂业务流程的工作流管理需求。在对模型进行详细定义与设计的同时,给出了流程调度中关键的两个算法——分支的调度算法及汇聚的同步算法以确保流程的准确运行。通过对一个具体实例的流程建模分析,体现了模型的轻量级优势并采用图论的分析手段对模型进行静态及动态验证,证明了模型的合理性。 展开更多

关键词 工作流 轻量级模型 AOV网 建模 调度

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数字驱动的整车结构轻量化仿真优化系统设计与应用

18

作者 张彬 师利芳 金小红 《系统仿真技术》 2023年第4期334-338,共5页

本研究主要构建数字驱动的整车结构轻量化仿真优化系统。以柔性化整车数模结构数据库为基础,搭配数字驱动的整车设计系统、自动仿真优化系统及整车轻量化结果分析预测系统,实现整车结构仿真优化过程几乎零人工投入、整车结构设计数字化... 本研究主要构建数字驱动的整车结构轻量化仿真优化系统。以柔性化整车数模结构数据库为基础,搭配数字驱动的整车设计系统、自动仿真优化系统及整车轻量化结果分析预测系统,实现整车结构仿真优化过程几乎零人工投入、整车结构设计数字化输入、优化结果可视化。以某MPV车型整车结构优化设计为研究对象,以整车扭转刚度、弯曲刚度为约束条件,以整车质量为优化目标,最大可实现整车车身减重9.8kg。 展开更多

关键词 数字化仿真 轻量化 柔性化建模 多学科优化

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核电主管道轻量化智能加工技术研究

19

作者 段军刚 李松 张泰铭 《一重技术》 2023年第2期27-30,70,共5页

针对小直径核电主管道弯曲弧段开展轻量化加工、数字化建模和智能化编程等技术研究,达到壁厚均匀、重量精准、快速出产的目的,实现主管道轻量化智能加工制造,提升使用性能,延长使用寿命。

关键词 核电主管道 轻量化加工 数字化建模 智能化编程

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蒙皮点阵结构参数化及力学性能优化 被引量：3

20

作者 仲梁维 李小伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第20期2795-2800,共6页

针对蒙皮点阵结构的拓扑参数设计困难的问题,提出了基于胞元拓扑结构的蒙皮点阵结构建模方法,构建了蒙皮点阵结构试件的参数化建模及力学性能协同优化系统。将5种胞元构成的试件的蒙皮厚度与胞元尺寸及支柱截面半径作为优化参数,试件质... 针对蒙皮点阵结构的拓扑参数设计困难的问题,提出了基于胞元拓扑结构的蒙皮点阵结构建模方法,构建了蒙皮点阵结构试件的参数化建模及力学性能协同优化系统。将5种胞元构成的试件的蒙皮厚度与胞元尺寸及支柱截面半径作为优化参数,试件质量、变形和应力等设定为优化目标,使试件在分别受到压缩、弯曲、扭转载荷时具有较好的力学性能,从而得到轻质、高强度的点阵结构材料。研究得到了在各种载荷下蒙皮点阵材料的设计与优化的分析方法及各种胞元结构试件力学性能的数据,并通过实例验证了该方法的正确性及可靠性。 展开更多

关键词 轻质点阵 胞元结构 参数化模型 力学性能 优化分析

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