张敬轩，安芬菊，徐高圣，熊冯瑞，涂桂根，杨泳彬

（广东海洋大学 机械与动力工程学院，广东 湛江 524088）

0 引言

随着轻量化设计技术和3D打印制造技术的发展，现已逐步延伸并应用在机械零件、工具、航空航天、建筑等重要领域。轻量化设计的主要目的就是在满足原来的约束、载荷等前提下，有效合理地减少耗材、减轻自身质量，并满足零件的功能性、安全性及耐用性。Altair inspire软件对零件进行轻量化设计是采用仿真驱动的设计方法，即在传统设计方案流程的初期就进行优化设计，并有效地帮助设计者在满足零部件功能的同时降低耗材，提高产品的质量[1]。由于轻量化设计的零件多呈网格化或者蜂窝状的结构，这种零件结构具有抗压性强、抗冲击力强、吸能性能高等特点[2]，同时具有传统机械加工加工工艺繁杂或难以加工的问题。为了解决这一问题，以摩托车连接件为例，分别选择“最大刚度”、“增加至最大频率”、“最小质量”为设计目标，对摩托车连接件进行轻量化设计，比较分析得到效能较优的结构，最后通过3D打印制造技术对零部件进行打印[3]。

1 摩托车连接件的轻量化设计

选择摩托车结构部件中的连接件作为轻量化设计的研究对象，在下文中统一简称摩托车连接件。该摩托车连接件主要用来连接摩托车的减震器、支架和摩托车部件。摩托车连接件的约束使用惯性释放。摩托车连接件具体受力的位置和载荷大小情况如图1所示。其中：位置1为350 N，平行于XZ平面，与Z负方向夹角为45°；……