多尺度算法在增材点阵结构仿真分析中的应用（上篇）.pdf

节选段落一：
文章来源：安世亚太官方订阅号（搜索：peraglobal）
随着增材制造领域中3D打印技术的快速发展，增材点阵结构在航天航空、船舶、
汽车、体育和医疗等行业得到了广泛应用，如图 1 所示。点阵结构作为一种新型
的结构设计，除轻量化特点外，同时还具有优良的比刚度/强度、阻尼减震、缓
冲吸能、吸声降噪以及隔热隔磁等功能性特点。由于其含有大量复杂的微观结构，
包括胞元类型和几何尺寸等参数，导致建模和仿真计算工作量巨大，传统有限元
分析已经无法适用。因此，经过多年的仿真计算积累和努力探索，我们团队开发
出了一款专业用于增材点阵结构仿真分析的软件，即 Lattice Simulation。


节选段落二：
本文分为上、下两篇，上篇结合应用案例，浅谈基于多尺度算法开发出的这款点
阵结构分析工具，是如何高效、快速地帮助用户解决增材点阵结构设计中遇到的
CAE 分析问题的。下篇将对 Lattice Simulation 和 ANSYS Discovery 进行分析
对比，以说明多尺度算法在点阵结构分析中的准确性。
图 1 点阵结构
1、概述
Lattice Simulation 是一款用于增材点阵结构分析的工具，具有用户自定义和内
置点阵结构设计两种方式，已集成在 ANSYS add-in 扩展工具中。基于多尺度
算法，用户可以采用等效均质化技术对点阵结构进行有限元分析。


节选段落三：
并且提取非均
质化点阵结构的等效材料参数，在均质化等效实体模型宏观力学分析后，可以通
过局部分析对胞元结构进行详细的应力校核。
图 2 点阵结构分析工具功能
图 3 Workbench 点阵结构模块分析流程
2、Lattice Simulation 功能与优势
Lattice Simulation 提供增材点阵结构在有限元仿真中涉及的相关分析功能
（1） 均质化分析
基于胞元结构类型及在空间上的周期排列特性，进行均质化计算，提取等效实体
的材料力学特性。
（2） 宏观分析
采用均质化分析得到的等效材料数据，并对等效实体点阵结构进行力学分析，校
核点阵结构刚度性能。