单元网格构型的优选及基于功能梯度的轻量化研究

单元网格构型在轻量化设计领域中具有广泛的应用。设计了5种结构的单元网格构型,通过有限元模拟和实验验证的方法,分析比较了抗弯强度,筛选出了具有较高性能质量比的单元网格构型,然后将抗弯强度与结构的应力区间进行匹配,依据功能梯度变化模式填充网格,实现了单元网格沿内应力分布的梯度变化。最后以空客某零件为例进行验证,得到单元网格填充后的空客某零件相对原有实心结构在质量上减轻了50.2%,表明基于功能梯度轻量化的研究具有良好的实用性与可行性,并为结构的轻量化设计提供了指导思想与研究思路。