復雜構件極限輕量化設計及增材制造技術

先進制造與自動化

本成果針對高端裝備輕量化設計制造需求，開展面向增材制造技術的復雜構件極限輕量化設計方法研究，提出了基于拓撲-點陣的結構輕量化設計新方法和基于線/體能量密度調控激光輸入的成形質量優化方法，建立了結構幾何、仿真和優化統一模型，研發了自主可控的極限輕量化設計軟件，形成了高強鋁合金、高溫鈦合金、陶瓷等10余種材料的激光增材制造優化工藝參數，構建了極限輕量化設計制造技術新體系。

技術指標：

1.平均減重20%以上；

2.力熱融合的點陣結構抗壓性能提升46%，隔熱性能提升40%以上；

3.點陣結構致密度控制在99.8%以上；

4.復雜構件增材制造一次成形合格率達90%。

自適應拓撲－點陣協同優化主動設計方法       飛行器翼前緣舵面隔熱結構輕量化設計

六單元衛星框架結構輕量化設計

成果可應用于航空、航天、工程機械等高端裝備的極限輕量化設計制造。

技術成熟度5級，可開展合作開發。