Abaqus结合Tosca可快速设计点阵结构,并对其材料性能进行预测,同时应用Abaqus新增增材制造插件(AM Plug-In)快速AM工艺设置,仿真3D打印过程。
晶格/填充模型
晶格/填充模型具备较高的强重比、较低的热膨胀系数、负泊松比和高散热率,等等。两种模型的区别见图1。
Lattice:梁
Infill: 壳
图1 晶格/填充模型
晶格结构优势 如图2,达到相同强度,采用晶格结构可降低重量40%。
图2 晶格结构优势
晶格结构设计流程
如图3,针对晶格结构先定义尺寸参数化,再行尺寸优化。
图3 设计流程
上图中,采用单元进行设计具有很高的灵活性,并有利于晶格生成、编辑和修改,其晶格构建可采用Abaqus Plug-IN(图4)。
图4采用Abaqus Plug-IN构建晶格
如图5,Abaqus结合Tosca对晶格结构进行非线性分析和优化。
图5 优化结果和迭代过程
最后几何重构,图6。
图6 几何重构
讨论
以上采用Abaqus、Tosca及其插件演示了晶格结构的设计、仿真、优化流程。至于增材件的材料性能,后续再行阐述。