泡沫填充拓扑优化复合结构

刚度提升显著

该复合结构通过一体化设计与制造框架，将刚性壳与泡沫填充相结合，在保持轻量化的同时提供比单一材料拓扑优化结构更高的承载刚度。

76689185 · Yu, Yinan · Ping, Hong · Gu, Xuechen · Jiaqi, Qu · 何绍溟 · Muhayy Ud, Din · Hussain, Irfan

Applications in Engineering Science 2025

技术优势

壳层直接提取

改进的非单调插值函数使得在单一材料拓扑优化过程中即可提取出均匀厚度的壳层，无需后续人工处理。

刚度显著提升

与单一材料拓扑优化结果相比，泡沫填充复合结构的刚度性能得到显著改善。

轻量化高承载

该结构在保证高承载刚度的同时实现了轻量化，适用于对重量敏感的应用场景。

应用场景

• 无人机结构件：用于无人机激光高度计传感器支架，提高承载刚度并满足受限设计区域。
• 轻量化承载结构：替代传统金属或纯复合材料部件，在保持刚度的同时减轻重量。
• 航空航天支架：为航空航天领域提供定制化泡沫填充复合支架，满足高刚度和轻量化需求。