[发明专利]一种极轻高强耐损伤点阵结构设计方法

权利要求书

1.一种极轻高强耐损伤点阵结构设计方法，包括点阵结构分类划分、仿真分析与点阵结构厚度优选，其特征在于：

Step1：点阵结构分类划分；根据点阵结构的各个杆件的方向向量是否平行进行划分，通过提取所有杆件的方向向量从中选择任意二根杆件

若a_m1/a_n1＝a_m2/a_n2＝a_m3/a_n3不成立，则该两根杆件属于不同类型杆件；

若a_m1/a_n1＝a_m2/a_n2＝a_m3/a_n3成立，在此基础上，再计算杆件的方向向量)与载荷向量之间的夹角θ_i，若任意两根杆件的的夹角θ_i相等或者互补，则将该两根杆件划为同类型杆件，否则该两根杆件仍然属于不同类型杆件；对属于同类型杆件，且其厚度取值参数一致；

基于所获得的杆件类型S_i制定相应的系列设计方案D_ijl；

设杆件类型S_i为增强杆，其余杆件类型S_k(1≤k≤m,k≠i)为基杆，其中1≤i≤m，m为杆件类型数目，所述增强杆的杆厚d_l的取值范围为其中l为增强杆的杆厚取值数目，d_j为基杆的杆厚，其中j为基杆的取值数目，x为所有杆件的最小长度；不同的基杆的杆厚d_j的取值大小和增强杆的杆厚取值数目l决定了杆件类型S_i为增强杆时的设计方案数目；

对于不同的基杆的杆厚d_j和增强杆的杆厚d_l，遍历i的取值，将形成若干个杆件类型为S_i的设计方案D_ijl；

Step2：仿真分析；对所述设计方案D_ijl进行网格化CAE分析得到应力应变曲线，以获取不同杆件类型S_i下的设计方案D_ijl下的屈服强度β_ijl；

Step3：点阵结构厚度优选；基于杆件类型S_i和基杆的杆厚d_j，计算不同的增强杆杆厚d_l的相对屈服强度的提升极限因子μ_ij：

μ_ij＝β_ijl/β_ij(l-1)

若μ_ij＝1+μ₀，则该μ_ij＝1+μ₀值下的杆件类型S_i和基杆的杆厚d_j为最佳的点阵结构厚度优选方案，其中μ₀为制造工艺限制和屈服强度提升比率限制的约束因子。

2.根据权利要求1所述的点阵结构设计方法，其特征在于：将所述基杆和所述增强杆的尺寸设置为：所述基杆的厚度d₀为其杆长的0.1倍，所述增强杆的杆厚d和基杆的杆厚d₀满足：