一种三周期极小曲面结构的异构吸能结构设计方法技术

技术编号:45945410 阅读:9 留言:0更新日期:2025-07-29 17:49
一种三周期极小曲面结构的异构吸能结构设计方法,该方法以层层断裂变形为主的拉伸主导型P结构和以45°对角剪切断裂变形为主的弯曲主导型W结构为对象,通过P结构与W结构相互融合的方式,增强原P结构与原W结构的断裂变形区域的强度,以提高设计结构的能量吸收能力。首先分别以P和W的三周期极小曲面函数为基础,建立相应P和W结构几何模型;然后划分P和W结构的异构结构填充区域,确定填充结构类型,并分别建立异构MP结构和异构MW结构的异构融合边界位置函数;最后以MP结构和MW结构异构融合边界位置函数为基础,构造MP结构和MW结构的隐式曲面函数,并生成MP结构和MW结构的几何模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机辅助结构设计的,尤其涉及一种三周期极小曲面结构的异构吸能结构设计方法


技术介绍

1、晶格多孔结构具有天然的轻质、高强等特性,因而广泛应用于航空航天,车辆工程,医疗等领域的吸能抗冲击设计。传统晶格多孔材料,如泡沫材料,蜂窝材料等,受限于制造能力,无法制备复杂的微结构,也无法任意调控内部结构参数。因而,传统多孔缓冲材料的能量吸收能力很有限。随着计算机辅助设计和增材制造技术的发展,使得复杂微小结构的设计成为可能。桁架结构、隐式曲面结构和拓扑结构等晶格多孔结构得以广泛应用于各行各业的吸能抗冲击设计。

2、目前,尽管专利技术设计的各种晶格多孔结构类型为相关设计人员的定制化吸能结构设计提供了大量可设计胞元结构库,但是在吸能设计的手段上还存在一些不足。晶格多孔结构的能量吸收能力的设计仍然依赖于内部胞元结构的结构参数设计以及整体内部胞元结构的梯度化设计,基于晶格多孔结构的异构吸能结构的能量吸收能力仍有进一步提升空间。同时,不同类型的晶格多孔结构表现的能量吸收能力优势不同,急需一种融合不同类型晶格多孔结构的优势吸能能力的异构结构设计方法。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三周期极小曲面结构的异构吸能结构设计方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的三周期极小曲面结构的异构吸能结构设计方法,其特征在于上述步骤S1中,所述的三周期极小曲面P函数F(P)和W函数F(W)分别为:

3.根据权利要求2所述的三周期极小曲面结构的异构吸能结构设计方法,其特征在于上述步骤S2中,P结构和W结构的异构填充设计区域分别为:

4.根据权利要求3所述的三周期极小曲面结构的异构吸能结构设计方法,其特征在于上述步骤S3中,1/4的MP结构和1/4的MW结构的异构结构融合边界函数为:

5.根据权利要求4所述的三周期...

【技术特征摘要】

1.一种三周期极小曲面结构的异构吸能结构设计方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的三周期极小曲面结构的异构吸能结构设计方法,其特征在于上述步骤s1中,所述的三周期极小曲面p函数f(p)和w函数f(w)分别为:

3.根据权利要求2所述的三周期极小曲面结构的异构吸能结构设计方法,其特征在于上述步骤s2中,p结构和w结构的异构填充设计区域分别为:

4.根据权利要求3所述的三周期极小曲面结构的异构吸能结构设计方法,其特征在于上述步骤s3中,1/4...

【专利技术属性】
技术研发人员:施昕于静巍程锦翔周金宇邢飞唱丽丽
申请(专利权)人:金陵科技学院
类型:发明
国别省市:

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