3D打印 — CAE术语解说

这是个有趣的问题。用3D打印制造的部件具有极高的形状自由度，但工艺过程中的热变形和残留应力会成为问题。如果不模拟积层过程中的温度梯度，造型后会产生翘曲和裂纹。

主要有两个方面。一是造型工艺模拟，预测每层的热历史和残留应力。二是拓扑优化，在保证强度的前提下计算最优形状以最小化材料用量。其优势在于这个输出的形状可以直接用3D打印机制造。

你的了解很深入。那种骨骼状的形状具有人类难以设计的复杂性，没有3D打印技术是不可能制造的。空客客舱隔板支架就是典型代表，实现了相比传统设计40%的轻量化。

格子结构是指内部用网格状骨架填充的结构，具有轻量和高冲击吸收性的优点。应用于植入体和卫星结构部件。常见的工作流程是在CAD中生成格子图案，然后用FEM进行强度验证。

完全正确。设计、分析、制造的一体化是增材制造革命性的体现。不过材料的各向异性和表面粗糙度如何正确反映到模拟中，这仍是发展中的课题，相关研究很活跃。