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惊不惊喜?意不意外?我的全机身3D打印拓扑优化和Nature文章组成了最佳CP

3年前浏览2596

上期说到,Nature杂志发表了一篇文章,作者用11亿个单元切分了一个27m长的机翼,然后用800个CPU计算出来一个旷世奇作——拓扑优化的全尺寸飞机机翼。


Nature的文章是这样的:


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优化前的机翼原始结构是一种典型的盒段结构,由梁(蓝色)、肋(红色)和蒙皮(紫色)构成。



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Nature文章的作者分析了2种典型工况的载荷——攻角为0°和4°。

a为单独计算攻角0°时的结果;b为单独计算攻角4°时的结果;c为同时计算攻角0°和4°时的结果;d为同时计算攻角0°和4°及发动机重量时的结果。



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最后作者发现,拓扑优化之后的内部结构和鸟嘴骨骼的内部结构惊人的相似。

鸟类在长期的进食过程中,进化出了既能满足承受食物载荷,又很轻的骨骼,与拓扑优化的计算有异曲同工之妙。


作为一个同行,我看完整篇文章后,被深深震惊了。

同样是搞飞机的,同样是做3D打印拓扑优化的,同样是计算全尺寸飞机优化的,我真切的感受到了我与Nature文章的差距。

我们之间的差距,就差在一台超级牛B的电脑。

在Nature发表文章之前,小编也自己试着拓扑优化整个飞机机身。

当然,我没有11亿个单元,也没有800个CPU,我只有一腔热血的激 情和一台普通的电脑。

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不是我非要蹭什么热点。你说巧不巧吧,我们一个优化机翼,一个优化机身,居然就这样组成了一对完美的CP。

当时小编年少轻狂,做全机拓扑优化纯粹是为了炫技,设计完了之后就一直放在电脑里,等夜深人静时自己偷偷欣赏。

在这里请允许我得瑟一下,毕竟我的地盘我做主。

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特别要说明的是,Nature文章中只考虑了2个工况,我就呵呵了,我可是计算了12个工况。

但是,亲们要是觉得我比Nature文章厉害,那你们就错了。

你们要知道,一架飞机的工况,有几十上百个之多啊。

我这个呵呵是在五十步笑百步而已。

更巧合的是,我也发现优化后的设计方案,和自然界的生物有着一种神秘的联系。

各位亲们,你们说是像鱼的骨架呢?还是像叶的脉络?


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理论科普拓扑优化网格处理航空结构基础其他软件
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首次发布时间:2021-10-16
最近编辑:3年前
增材制造创新设计
博士后 | 高级工程师 更轻更强更优,创新无止境
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1条评论
brisk!
签名征集中
3年前
回归本源?动物的结构算不算是被优化了几千年的
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