应力驱动的连续纤维增强复合材料打印路径设计方法

作     者：金文杰 袁上钦 刘童 李亚敏 李琛阳 朱继宏 JIN Wenjie;YUAN Shangqin;LIU Tong;LI Yamin;LI Chenyang;ZHU Jihong

作者机构：西北工业大学无人系统技术研究院西安710072 无人飞行器技术全国重点实验室西安710072 香港理工大学中国香港999077 西北工业大学机电学院西安710072 

基　　金：国家自然基金面上项目(52375380) 

出 版 物：《航空制造技术》 (Aeronautical Manufacturing Technology)

年 卷 期：2024年第67卷第19期

页      码：102-110页

摘      要：连续纤维增强复合材料的增材制造是一种新兴的原位成型技术,将此技术与数字化制造方法相结合,具有高效设计与快速制造的优势。为充分发挥其设计自由度,进一步实现复合材料结构轻量化的目标,提出一种基于波投影函数的应力驱动连续纤维填充的设计方法;根据承载结构应力场分布优化纤维的分布形态,并通过设定不同的填充密度以调控结构的承载性能。同时,采用模拟退火算法,生成具有最少间断与最短路径总长度的连续纤维轨迹。二维卫星舱板和三维无人机翼段的应用案例进一步体现了上述方法的适用性。此种复合材料结构的衍生式设计是典型的增材制造驱动方法,有望为未来复合材料结构的功能设计制造一体化提供理论和技术基础。

主 题 词：连续纤维 波投影法 路径规划 应力驱动 增材制造 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.16080/j.issn1671-833x.2024.19.102

馆 藏 号：203155714...