陆正超

针对增材制造支撑结构人工设计效率低、冗余度高且难以兼顾力学性能与工艺可行性的痛点，提出一种嵌入多工艺约束的支撑结构拓扑优化自动生成算法。算法以修正的SIMP拓扑优化理论为基础，耦合力学刚度、热传导、制造特征尺寸三类核心约束，构建多目标优化函数，通过自适应网格迭代策略提升求解效率，实现支撑区域自动识别、拓扑形态自动生成与工艺性自动校验的全流程自动化。选取航空领域钛合金复杂薄壁蒙皮构件开展SLM工艺打印验证，结果表明该算法生成的支撑结构相比传统均匀柱状支撑，体积减少28.2%，零件成型最大变形量降低31.8%，后处理效率提升41%，残余应力峰值下降22%，可有效支撑高端装备领域增材制造的批产化降本需求。

增材制造；支撑结构；拓扑优化；自动生成算法；工艺约束；SLM工艺

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