[发明专利]用于结构轻量化的各向同性壳结构晶胞的设备

说明书

壳晶胞结构包括至少一个结点和多个连接件。多个连接件联接到至少一个结点。至少一个结点和多个连接件形成完整的表面。壳晶胞结构具有各向同性的硬度。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年4月17日提交的美国临时专利申请号62/486,323的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开的领域大体涉及用于内部轻量化的晶胞结构的设备，更特别地，涉及用于各向同性壳结构晶胞的设备。

背景技术

使用增材制造来制造至少一些部件，用于内部轻量化。内部轻量化使用周期性内部晶胞结构来替换实心部件的内部结构。每个内部晶胞结构包括节点和联接到该节点的至少一个梁。每个梁联接到另一内部晶胞结构的节点，以在部件内形成重复的周期性晶格结构。内部晶胞结构减少其它实心部件的重量，同时保持部件承载载荷的能力。然而，至少一些这种内部晶胞结构是正交各向异性的，或者在第一方向上比在第二方向上更硬。

至少一些内部晶胞结构包括中空节点和梁(或壳结构)，以进一步减少晶格结构的质量和重量，同时保持部件承载载荷的能力。这种内部壳晶胞结构也是正交各向异性的，或者在第一方向上比在第二方向上更硬。如果含有壳晶胞晶格结构的部件被非对称地加载，则部件在第一方向上的硬度不同于部件在第二方向上的硬度。因而，含有壳晶胞晶格结构的轻量化部件对非对称加载不会有与没有晶格结构的实心部件相同的反应。

发明内容

在一个方面，提供有一种壳晶胞结构。壳晶胞结构包括至少一个结点和多个连接件。多个连接件联接到至少一个结点。至少一个结点和多个连接件形成完整的表面。壳晶胞结构具有各向同性的硬度。

在又一方面，提供有一种部件。该部件包括晶格结构，晶格结构包括多个壳晶胞结构。多个壳晶胞结构中的每个壳晶胞结构包括至少一个结点和多个连接件。多个连接件联接到至少一个结点。至少一个结点和多个连接件形成完整的表面。壳晶胞结构具有各向同性的硬度。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地了解本公开的这些及其它特征、方面和优点，附图中，类似的字符在所有附图中表示类似的零件，其中：

图1是带有示范性晶格结构的部件的局部剖切立体视图；

图2是图1中示出的晶格结构的示范性晶胞的立体视图；

图3是图2中示出的晶胞的示范性结点的立体视图；

图4是图2中示出的示范性晶胞的侧视图；

图5是图1中示出的晶格结构的另一示范性晶胞的立体视图；

图6是用于与图1中示出的晶格结构一起使用的替代的示范性单个壳晶胞结构的立体视图；

图7是图6中示出的壳晶胞结构的前视图；以及

图8是绕着图7的截线8-8截取的壳晶胞结构的截面视图。

除非另有指示，否则，文中提供的附图意指图示本公开的实施例的特征。相信这些特征适用于包含本公开的一个以上实施例的繁多种类的系统。如此，附图并不意指包括本领域普通技术人员已知的用于实践文中公开的实施例的所有常规特征。

具体实施方式

在以下说明书和权利要求书中，将参考许多用语，用语应被限定为具有以下含义。

除非上下文另有清楚指明，否则，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代。

“可选的”或“可选地”意指随后描述的事件或情境可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。