轻量化结构件

轻量化这一概念最先起源于赛车运动，它的优势其实不难理解，重量轻了，可以带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加速度。除了汽车领域以外，航空航天领域也有大量轻量化的需求。要实现轻量化，宏观层面上可以通过采用轻质材料。

中空夹层、薄壁加筋结构通常是由比较薄的面板与比较厚的芯子组合而成。在弯曲荷载下，面层材料主要承担拉应力和压应力，芯材主要承担剪切应力，也承担部分压应力。夹层结构具有质量轻、弯曲刚度与强度大、抗失稳能力强、耐疲劳、吸音与隔热等优点。

 镂空点阵结构可以达到工程强度、韧性、耐久性、静力学、动力学性能以及制造费用的完美平衡。三维镂空结构具有高度的空间对称性可将外部载荷均匀分解，在实现减重的同时保证承载能力。

 一体化结构的实现除了带来轻量化的优势，减少组装的需求也为企业提升生产效益打开了可行性空间。这方面典型的案例是GE通过长达10多年的探索将其喷油嘴的设计通过不断的优化、测试、再优化，将喷油嘴的零件数量从20多个减少到一个。

 拓扑优化对原始零件进行了材料的再分配，往往能实现基于减重要求的功能最优化。拓扑优化后的异形结构经过仿真分析完成最终的建模这些设计往往无法通过传统加工方式加工，而通过金属3D打印则可以实现。