连续纤维变刚度层合板

即打即用一体成型

面向增材制造，通过纤维连续性优化获得与制造工艺一体化的变刚度设计，让带孔复合材料结构件无需后处理即可直接连续打印。

Yi, Liu · Duan, Zunyi · Chunping, ZHOU · Yuan, SI · Chenxi, GUAN · Xiong, Yi · Xu, Bin · 阎军 · 朱继宏

Chinese Journal of Aeronautics 2025

技术优势

避免分层毛刺

用增材制造代替减材钻孔，在开孔部位连续铺放纤维，从工艺上消除分层、纤维断裂和毛刺。

离散转连续

通过线性和非线性过滤策略将离散纤维角度转化为光滑连续路径，确保设计可直接用于连续纤维增材制造。

验证可行性

优化后的开孔MBB梁经连续纤维共挤出增材制造实际打印，证实了所提变刚度优化框架的有效性。

应用场景

• 航空复合材料结构：为带开孔的航空航天结构件提供连续纤维变刚度设计路径，避免钻孔损伤并提高性能。
• 连续纤维3D打印：将优化后的离散角度转化为连续打印路径，直接用于连续纤维增材制造。
• 轻量化构件：通过变刚度纤维路径优化降低柔度，实现轻量化高性能设计。
• 增材制造层合板：实现带规则和不规则孔层合板的设计制造一体化，适用于增材制造层合板。