【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及结构设计，尤其是一种自定义点阵结构及其制备方法。
技术介绍
1、随着工程技术的迅猛发展，工程师们对结构轻量化及功能多样化提出了迫切的要求。超轻多孔材料是近年来随着材料制备与机械加工技术的迅速发展而出现的一类新型的多功能材料，具有结构功能一体化的显著特征。
2、点阵结构具有高孔隙率，可以通过对组成点阵结构的点阵胞元构型进行设计以使得点阵结构具有轻质、高比吸能、高比刚度以及高比强度的优点，有利于点阵结构在相同结构承载力作用下节省材料以及减轻自身重量。
3、点阵结构是指点阵胞元周期性排列，点阵胞元是由节点和连杆所构成的结构。现有点阵胞元连杆数量较少，并且在受力时，点阵的连杆会出现受力不均的情况，例如，在弯曲力作用下，连杆端部(节点处)的应力集中现象比较明显，这导致节点处往往首先达到屈服，结构的破坏也常在节点附近出现，不仅造成了材料的浪费，还容易使得点阵胞元因连杆断裂而发生整体失稳断裂，压缩强度降低，使得点阵胞元难以发挥结构的高比刚度、高比强度的特性。
4、因此，针对现有点阵结构易于发生应力集中以及点阵胞元因连杆断裂而容易造成整体断裂的问题，需要提供一种自定义点阵结构及其制备方法。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种自定义点阵结构及其制备方法，以解决现有点阵结构易于发生应力集中以及点阵胞元因连杆断裂而容易造成整体断裂的问题。
2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、一种自定义点阵
4、进一步的，8个第一支撑架按2*2*2排列并且由连杆构成。
5、进一步的，第一支撑架包括第一连杆和第二连杆，第一连杆的两端分别位于第一支撑架上相邻的两个顶点，第二连杆的一端位于第一支撑架的顶点，另一端位于第一支撑架的中心点。
6、进一步的，第二框架包括多个第五连杆，第二框架由正方形和等边三角形拼接成球型框架，每个第五连杆为正方形和等边三角形的公共边。
7、进一步的，每个第一支撑架上均设有三角形的连接面，连接面与第二框架连接。
8、进一步的，连接面的三个顶点分别位于三个不同的第五连杆的中点上。
9、进一步的，第一支撑架的连接面所连接的三个第五连杆围成等边三角形，连接面与等边三角形共面。
10、进一步的，第三框架包括8个相同的第二支撑架，第二支撑架连接第二框架。
11、进一步的，第二支撑架包括3个第六连杆和三角形架，第六连杆的一端设于三角形架的一个顶点上，另一端连接第二框架。
12、另一方面，本专利技术提供了一种自定义点阵结构的制备方法，用于制备上述的自定义点阵结构，步骤包括：
13、步骤s1、建立点阵结构模型；利用三维建模软件，在三维空间中构建点阵结构；
14、步骤s2、制备点阵结构；通过选区激光熔化技术打印点阵结构；
15、步骤s3、退火处理；对打印出的点阵结构进行去应力退火。
16、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
17、(1)本专利技术的自定义点阵结构及其制备方法，第一框架、第二框架和第三框架通过层层套设的方式形成单独的点阵胞元，点阵胞元的多层设置有利于避免点阵胞元因连杆断裂而造成整体断裂的情形，从而保证了点阵胞元较高的压缩强度。
18、(2)本专利技术的自定义点阵结构及其制备方法，第一框架为八面体型，不仅具有较强的独立承载能力，还可通过八面体之间的力的传导而利于应力扩散，有助于应力在点阵结构中均匀分布，第二框架通过围成三角形的连杆与第一框架连接，不仅有助于应力扩散，还加强了第二框架和第一框架之间的连接稳定性，第三框架和第二框架通过第六连杆形成三角支架，同样利于应力扩散，并加强了第三框架和第二框架之间的连接稳定性，整个点阵结构从内而外不仅加强了整体的压缩强度，还有助于解决应力连接处应力集中的问题。
19、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
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1.一种自定义点阵结构，其特征在于，包括多个阵列排布的点阵胞元(1)，所述点阵胞元(1)包括第一框架(11)、第二框架(12)和第三框架(13)；
2.根据权利要求1所述的自定义点阵结构，其特征在于，所述第一框架(11)包括8个正八面体型的第一支撑架(111)，相邻的两个所述第一支撑架(111)之间通过顶点连接，所述第一支撑架(111)与所述第二框架(12)连接。
3.根据权利要求2所述的自定义点阵结构，其特征在于，所述8个第一支撑架(111)按2*2*2排列。
4.根据权利要求3所述的自定义点阵结构，其特征在于，所述第一支撑架(111)包括第一连杆(1111)和第二连杆(1112)。
5.根据权利要求4所述的自定义点阵结构，其特征在于，所述第一连杆(111)的两端分别位于所述第一支撑架(111)上相邻的两个顶点，所述第二连杆(1112)的一端位于所述第一支撑架(111)的顶点，另一端位于所述第一支撑架(111)的中心点。
6.根据权利要求5所述的自定义点阵结构，其特征在于，所述第二框架(12)包括多个第五连杆(121)
7.根据权利要求6所述的自定义点阵结构，其特征在于，每个所述第一支撑架(111)上均设有三角形的连接面，所述连接面与所述第二框架(12)连接。
8.根据权利要求7所述的自定义点阵结构，其特征在于，所述第一支撑架(111)上的连接面的三个顶点分别位于三个不同的所述第五连杆(121)的中点上。
9.根据权利要求8所述的自定义点阵结构，其特征在于，所述第一支撑架(111)的连接面所连接的三个第五连杆(121)围成等边三角形，所述连接面与所述等边三角形共面。
10.一种自定义点阵结构制备方法，用于制备权利要求1-9任一项所述的自定义点阵结构，其特征在于，步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种自定义点阵结构，其特征在于，包括多个阵列排布的点阵胞元(1)，所述点阵胞元(1)包括第一框架(11)、第二框架(12)和第三框架(13)；
2.根据权利要求1所述的自定义点阵结构，其特征在于，所述第一框架(11)包括8个正八面体型的第一支撑架(111)，相邻的两个所述第一支撑架(111)之间通过顶点连接，所述第一支撑架(111)与所述第二框架(12)连接。
3.根据权利要求2所述的自定义点阵结构，其特征在于，所述8个第一支撑架(111)按2*2*2排列。
4.根据权利要求3所述的自定义点阵结构，其特征在于，所述第一支撑架(111)包括第一连杆(1111)和第二连杆(1112)。
5.根据权利要求4所述的自定义点阵结构，其特征在于，所述第一连杆(111)的两端分别位于所述第一支撑架(111)上相邻的两个顶点，所述第二连杆(1112)的一端位于所述第一支撑架(111)的顶点，另一端位于所述第一支撑架(...
【专利技术属性】
技术研发人员：王扬卫，姜炳岳，鲍佳伟，安瑞，程焕武，姜南南，程兴旺，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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