复杂构件极限轻量化设计及增材制造技术

先进制造与自动化

本成果针对高端装备轻量化设计制造需求，开展面向增材制造技术的复杂构件极限轻量化设计方法研究，提出了基于拓扑-点阵的结构轻量化设计新方法和基于线/体能量密度调控激光输入的成形质量优化方法，建立了结构几何、仿真和优化统一模型，研发了自主可控的极限轻量化设计软件，形成了高强铝合金、高温钛合金、陶瓷等10余种材料的激光增材制造优化工艺参数，构建了极限轻量化设计制造技术新体系。

技术指标：

1.平均减重20%以上；

2.力热融合的点阵结构抗压性能提升46%，隔热性能提升40%以上；

3.点阵结构致密度控制在99.8%以上；

4.复杂构件增材制造一次成形合格率达90%。

自适应拓扑－点阵协同优化主动设计方法       飞行器翼前缘舵面隔热结构轻量化设计

六单元卫星框架结构轻量化设计

成果可应用于航空、航天、工程机械等高端装备的极限轻量化设计制造。

技术成熟度5级，可开展合作开发。