增材制造夹层板

热环境应力可预测

建立了能预测热环境中格子芯夹层板应力分布的解析模型，与有限元模拟高度一致，为设计制造提供依据。

Zhi-Jian, Li · Pei-Heng, Xie · 戴宏亮 · Ting-Xia, Zhang · 73165117

Construction and Building Materials 2024

技术优势

预测快，免重复仿真

解析模型直接给出桁架级应力，无需针对每个工况重新进行有限元计算，设计迭代时间大幅缩短。

应力分布可调控

增大横向层数/幂指数或减小长厚比可显著降低斜/竖直杆应力，为按需设计提供明确路径。

不同构型可择优

模型给出 BCCZ 与 F2CCZ 两种格子芯的应力对比，F2CCZ 构型应力普遍更低，可直接指导选型。

应用场景

• 轻量化夹层结构设计：快速预测应力，代替逐工况仿真，加速了轻量化格栅参数寻优。
• 航空航天热防护结构：在热环境中直接给出桁架级应力，为防热承力一体化面板筛选构型和铺层。
• 建筑功能板材：按温度工况预测内部应力，可避免功能板材因热应力累积产生分层或变形。
• 机械装备承载部件：明确不同格栅构型的应力水平，指导承载部件在热-力耦合下的减重设计。