张 源，李范春，贾德君

(大连海事大学 船舶与海洋工程学院，辽宁 大连 116026)

近年来，增材制造(additive manufacturing, AM)技术取得了前所未有的发展，结构轻量化设计也伴随着AM技术的发展使设计师拥有更灵活的设计空间，尤其是在航空航天[1-2]，汽车[3-5]，船舶[6-7]，仿生学[8-9]和生物医学[8,10-12]应用中。AM技术的快速发展使CAD工程师在自由形式的结构设计中创造了更多的可能性，点阵结构也伴随着AM技术的发展而飞速发展为目前最热门的研究领域之一。应用点阵结构可以实现飞行器结构的轻量化设计，压气机叶轮是飞行器上最关键且最难以轻量化设计的部件之一，刚度条件和气动性能的限制使得压气机叶轮的轻量化设计更加困难，点阵结构的出现为压气机叶轮的轻量化设计提供了一种新的可能。

AM技术的发展使得包括点阵结构在内的一系列复杂、轻质、高性能结构得以制作生产。点阵结构由于其高强重比，优异的散热性能，出色的减震和降噪功能成为设计工程师在结构轻量化设计时的重要考虑方案之一，点阵结构被大量的应用在多功能、工况复杂的设计中。Abdi等[5]基于拓扑优化技术和点阵技术，采用Iso-XFEM方法，该方法能够利用结构性能准则的等值线/等值面和扩展有限元法(extended finite element method,XFEM)生成高分辨率拓扑优化解，设计出一种轻质且能够增加制动稳定性汽车制动踏板。Robbins等[13]将具有变密度的点阵六面体晶胞应用到某一悬臂梁拓扑优化结构中。基于由均质化方法确定的共形点阵填充结果来创建具有外部拓扑的结构。……