Voronoi变刚度加强板

承载提升近半

一种受生物蜂窝启发、用Voronoi胞元组合设计的加强壁板,在相同质量下承载能力比正交格栅板提高近一半,且加强筋重量减少36%以上。

Hongjiang, Liu · 张坤鹏 · Yang, Hao · Hao, Liu · Jun-Jie, Wang · Kaiyun, Zhang · 郝鹏

Thin-Walled Structures 2026

具体参数

承载能力提升
{'zh': '47.93', 'en': '47.93'} %
加强筋重量减少
{'zh': '36.54', 'en': '36.54'} %

技术优势

承载提升近半

通过分区组合变刚度设计和场调制技术,优化后的VPCVS构型在非均匀边界条件下承载能力较等质量正交格栅优化板提升47.93%。

加强筋更轻

在临界屈曲载荷显著提升的同时,VPCVS板加强筋重量较传统正交格栅板减少36.54%,实现了承载与减重的协同优化。

设计可制造

统一表征方法将Voronoi加强筋胞元参数化,与代理模型优化策略结合,能够高效探索可制造的加强筋布局。

实验验证

通过非线性有限元模拟和全尺寸轴压实验验证,数值与实验结果均证实了该方法的有效性。

应用场景