2017年11月6日，第五届深圳国际工业设计大展在深圳会展中心成功举办。
3D打印拓扑点阵结构飞机登机门手柄荣获 2017创新设计大会第二名。
本期优化讲坛，小编邀请了该方案的设计者，为大家详细介绍3D打印拓扑优化和点阵结构的具体设计过程。
登机门内手柄
大家在坐飞机的时候注意到登机门的这个手柄没有？
空姐就是转动这个手柄把登机门打开的。
登机门的开启通过转动手柄，使锁闩从门框上的锁闩接头松开，上下折页收缩，舱门先向内偏移，然后转出机身。
舱门手柄的设计，必须满足刚度、强度、疲劳、可靠性等要求。
当然，重量轻的要求是必不可少的。
那么怎么把这个看似笨重的手柄设计成颜值爆表的产品呢。
主要分3步。
拓扑优化
结构优化一般分为三个层次：
拓扑优化
尺寸优化是在保持结构形状不变的情况下，通过优化截面面积、厚度、直径等参数，寻求结构最佳尺寸与最佳性能的匹配。
形状优化是指改变结构的形状和边界，以寻求结构最理想的边界和几何形状，但不会改变其边界数量。
拓扑优化是一种材料重新分布的优化方法。即使在同一个零件中，各个部位受力大小也是不一样的，有些地方受力大就堆加材料，有些地方受力小就去除材料，甚至可以完全去除，生成新的边界。
如果拿整容打比方的话
尺寸优化是开眼角
形状优化是拉双眼皮
拓扑优化是重新投胎
您是不是更好理解了？
拓扑优化设计可以分解为3步：
1. 确定优化空间、载荷和约束
2. 拓扑优化计算
3. 拓扑优化结构建模
点阵填充
拓扑优化结构具有大量生成的孔洞，虽然重量大大减轻，但是难免有人会担心，要是碰到天使面孔魔鬼身材的空姐，会不会咔嚓折断了。
为了消除这些重口味人士的疑虑，我们又在拓扑优化结构中添加了点阵填充，在不增加太多重量的前提下，提高手柄的强度和刚度。
点阵结构是一种周期性空间结构，由大量相同的基元周期性组合而成。简单点说，就是一个基元经过了大量的复 制粘贴和排列。
除了轻质、高强的特点外，隔热、吸波、隐身、吸能也是点阵结构独特的优势。相比无序结构的泡沫材料，周期性排列的点阵结构其性能和功能更加具有可设计性。
3D打印
即使设计再牛X，造不出来也白搭。所以拓扑优化、点阵结构的设计思想虽然早已有之，但在之前的几十年时间里，他们一直默默无闻，隐匿江湖。
直到3D打印技术突飞猛进的今天，设计师的思维不再受工艺条件的束缚，可以随心所欲的创造复杂结构零件，拓扑优化和点阵结构的终于守得云开见月明，其减重高效、性能优异、外形美观的优势得以充分的展现。
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