航空航天结构轻量化设计制造技术发展现状与挑战

TH16; 轻量化技术是指在满足结构性能需求的前提下,通过对材料、结构和制造工艺等方面的优化,减少结构质量的技术,已经成为新一代航空航天装备发展的关键技术之一.本文首先分析了轻量化技术的发展历程.其次,从设计原理、组成方式和优化方法角度,介绍了仿生结构设计、胞元结构设计和高效拓扑优化设计三类轻量化设计方法.然后,从轻量化制造工艺和模式的角度阐述了增材制造、协同制造和复合材料制造在航空航天结构轻量化制造中的应用.最后,讨论了轻量化技术面临的挑战和未来的发展....

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Published in南京航空航天大学学报 Vol. 55; no. 3; pp. 347 - 360
Main Authors 廖文和, 戴宁
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京理工大学机械工程学院,南京 210094%南京航空航天大学机电学院,南京 210016 01.06.2023
南京航空航天大学机电学院,南京 210016
Subjects
cellular structure design
轻量化设计
additive manufacturing
composite manufacturing
lightweight design
胞元结构设计
增材制造
复合材料制造
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Summary:TH16; 轻量化技术是指在满足结构性能需求的前提下,通过对材料、结构和制造工艺等方面的优化,减少结构质量的技术,已经成为新一代航空航天装备发展的关键技术之一.本文首先分析了轻量化技术的发展历程.其次,从设计原理、组成方式和优化方法角度,介绍了仿生结构设计、胞元结构设计和高效拓扑优化设计三类轻量化设计方法.然后,从轻量化制造工艺和模式的角度阐述了增材制造、协同制造和复合材料制造在航空航天结构轻量化制造中的应用.最后,讨论了轻量化技术面临的挑战和未来的发展.
ISSN:1005-2615
DOI:10.16356/j.1005-2615.2023.03.001