一种自定义点阵标准单元及点阵结构制造技术

技术编号:28623892 阅读:34 留言:0更新日期:2021-05-28 16:19
本发明专利技术提出了一种自定义点阵标准单元及点阵结构,首先自定义点阵标准单元,该标准单元几何定义是以正方体的8个顶点、六个面的6个中心点,定义正方体8个特殊交点;通过特定的方式连接形成。并采用自定义点阵标准单元按间距为零周期阵列形成的夹芯结构。这种夹层结构具有各项同性、重量较轻,并具有优良的力学性能。同时,通过改变前述各参变量,可以实现结构多元化,得到重量、力学性能不同的结构,以满足不同的结构设计需求。

【技术实现步骤摘要】
一种自定义点阵标准单元及点阵结构
本专利技术属于结构设计领域,具体涉及一种自定义点阵标准单元及点阵结构。
技术介绍
点阵结构,是一种类似于蜂窝夹层的内部镂空的网格状结构,以三维周期性有序多孔为特征,如图1,具有优异的强度、刚度、较轻的质量特性,这是一种传统工艺无法实现的新型结构形式,近年来随着选区熔融增材制造技术的快速发展,点阵结构广泛应用到了航空、航天领域的各个方面。所有的点阵结构都是由点阵标准单元按照一定的排列规律形成的,如图2,点阵标准单元是组成点阵结构的基本元素,要对点阵结构进行设计和制造必须先定义点阵单元的结构形式及排列的方式。在点阵结构设计和制造过程中一般采用软件单元库中的标准单元,按一定方式堆叠形成点阵结构的模型,如图3。但这些点阵单元一般形状复杂、截面多变、数据量较大,如图4,形成的点阵模型的数据量远远大于常规结构数模,构建点阵模型的时间比一般模型也多出数倍,并且不同的点阵单元带来的结构受力特性也不同,点阵单元的选取受到了软件单元库的约束。偶有设计师采用自行设计的单元进行点阵结构设计,但也因点阵单元受力特性和模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自定义点阵标准单元,其特征在于,所述标准单元几何定义是以正方体的8个顶点、六个面的6个中心点以及正方体8个特殊交点,通过以下方法连接形成;/n步骤S1,构建一个正方体线架,找出8个顶点和六个面的6个中心点,共14个点;/n步骤S2,将六个面的6个中心点分别与该面对立面的四个顶点连线,得到24条直线;/n步骤S3,依次连接正方体中不共面的8个顶点,得到8条直线,与步骤S2中的24条直线,共有8个特殊交点;/n步骤S4,8个特殊交点分别向正方体中距离该点最近三个面的中心点连线,得到24根线段,8个特殊交点再分别向距离该点最近的一个正方体顶点连线,得到8根线段,这个8根线可有效增加单元体边界...

【技术特征摘要】
1.一种自定义点阵标准单元,其特征在于,所述标准单元几何定义是以正方体的8个顶点、六个面的6个中心点以及正方体8个特殊交点,通过以下方法连接形成;
步骤S1,构建一个正方体线架,找出8个顶点和六个面的6个中心点,共14个点;
步骤S2,将六个面的6个中心点分别与该面对立面的四个顶点连线,得到24条直线;
步骤S3,依次连接正方体中不共面的8个顶点,得到8条直线,与步骤S2中的24条直线,共有8个特殊交点;
步骤S4,8个特殊交点分别向正方体中距离该点最近三个面的中心点连线,得到24根线段,8个特殊交点再分别向距离该点最近的一个正方体顶点连线,得到8根线段,这个8根线可有效增加单元体边界的面积,以使得选区熔融制造时相邻单元体可以更好的相接在一起;共获得的32根线段构成点阵标准单元的线架结构。


2.如权利要求1所述的点阵标准单元,其特征在于,构成点阵标准单元的线架结构中32根线段采用直径相同的圆柱体,每根圆柱体即为筋条小棒,构成自定义点阵标准微单元体。


3.如权利要求2所述的点阵标准单元,其特征在于,对所得点阵标准微单元体进行修切,修切过程是:分别...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉芬廖宝华柏林蒋睿哲侯志辉许少峰
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
类型:发明
国别省市:四川;51

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