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Lattice Simulation点阵结构分析工具
概述
Lattice Simulation是一款用于增材点阵结构分析的工具，具有用户自定义和内置点阵结构设计两种方式，已集成在ANSYS add-in扩展工具中。基于多尺度算法，用户可以采用等效均质化技术对点阵结构进行有限元分析。并且提取非均质化点阵结构的等效材料参数，在均质化等效实体模型宏观力学分析后，可以通过局部分析对胞元结构进行详细的应力校核。
点阵结构分析工具功能
Workbench点阵结构模块分析流程
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功能与优势
Lattice Simulation提供增材点阵结构在有限元仿真中涉及的相关分析功能：
·均质化分析。基于胞元结构类型及在空间上的周期排列特性，进行均质化计算，提取等效实体的材料力学特性。
·宏观分析。采用均质化分析得到的等效材料数据，并对等效实体点阵结构进行力学分析，校核点阵结构刚度性能。
·细观校核。考虑胞元外部边界条件（采用应变加载），对其进行详细的应力分析，校核点阵胞元结构强度性能。
多尺度算法原理图
多尺度分析流程图Lattice Simulation的优势体现在：
（1） 强大的点阵建模功能
-支持spaceclaim中内置点阵结构
- 支持外部导入点阵类型（2） 高效求解
大大降低建模难度，高效地实现复杂点阵结构的力学分析（3） 自动生成材料数据库
（4） 支持参数优化功能
（5） 界面友好，易于操作
Lattice Simulation操作界面
Spaceclaim内置点阵建模过程
a) X方向变形结果 b) Y方向变形结果
a) Z方向变形结果 d） xy剪切变形结果
e) yz剪切变形结果 f） xz剪切变形结果均质化分析过程胞元变形结果
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应用
长度：152mmⅹ52mmⅹ20mm
晶格：1mmⅹ0.3mm
体积分数：20.2%
共158080个晶格
胞元结构 a) 点阵结构设计
a) 点阵结构等效实体化模型
c） 位移分布和等效应力分布云图
立方体点阵结构分析
点阵结构支架分析
直升机支架分析
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客户价值
· 采用多尺度算法，有效避免繁杂的点阵结构建模问题，大大降低建模难度。
· 多尺度算法基于细观-宏观-细观的分析方式，可准确的求解点阵结构的刚度及强度问题。
· 有效减小计算规模，可以高效快速地对增材点阵结构进行求解。
· 支持点阵结构参数优化，可与optislang等优化软件实现联合仿真，实现参数最优组合。
· Lattice Simulation add-in点阵分析工具完全无缝集成在ANSYS Workbench环境中，可与其他模块实现联合仿真。