面向增材制造的自支撑结构拓扑优化设计

作     者：闫晓磊 王宇 陈佳文 张勇 YAN Xiao-lei;WANG Yu;CHEN Jia-wen;ZHANG Yong

作者机构：福建省汽车电子与电驱动重点实验室(福建理工大学)福建福州350118 华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021 

基　　金：福建省重点实验室开放基金(KF-X19001) 闽江学者科研基金项目(GY-Z17015) 福建理工大学基金项目(GY-Z21043) 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2024年第9期

页      码：238-242,250页

摘      要：将结构拓扑优化与增材制造技术相结合是实现创新结构设计的有效途径。但增材制造工艺需要额外的支撑结构,浪费打印材料,也降低了加工效率。这里基于浮动映射的拓扑优化方法(Floating Projection Topology Optimization,FPTO),提出一种面向3D打印的简单高效的自支撑拓扑优化方法,采用变角度楔形支撑域,判断单元有无支撑,通过松弛悬垂角约束,逐渐删除无支撑单元,实现了任意悬垂角约束的自支撑拓扑优化设计。数值算例和3D打印结果证明了所提出的拓扑优化方法的有效性,提高了拓扑优化结果的可制造性.

主 题 词：增材制造 拓扑优化 浮动映射 悬垂角约束 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.19356/j.cnki.1001-3997.20240330.001

馆 藏 号：203127612...