金属点阵夹芯结构是一种力学性能优异的结构,近年来受到国内外学者的广泛关注。本文以激光增材制造点阵结构样件的相关力学性能试验为基础,对三种常用拓扑形式的点阵夹芯结构进行有关力学性能比较,并对点阵结构的频率进行优化。首先使用有限元软件HYPERMESH和ANSYS分别建立激光增材制造样件的拉伸和模态分析有限元模型,计算拉伸仿真模型在拉伸试验边界条件下的拉伸性能及模态仿真模型在自由模态下的模态参数,并与试验结果对比,验证有限元模型的正确性。以此为基础研究了相同参数下金字塔型点阵结构、四面体点阵结构和Kagome型点阵结构的拉伸性能和振动特性,计算发现Kagome型点阵结构具有最好的拉伸性能和振动性能。其次对Kagome型点阵夹芯结构进行频率优化,以夹芯杆直径、倾角等参数为设计变量优化相同胞元尺寸和数量的点阵结构,发现夹芯层的相对密度以及夹芯杆倾角对结构的固有频率有较大影响。再次,对四面体型、金字塔型以及Kagome型点阵夹芯结构的弯曲刚度进行理论分析,推导了三种结构的等效力学性能参数;对前面建立的三种点阵夹层模态分析有限元几何模型进行三点弯曲仿真,结果表明金字塔型点阵结构的弯曲刚度最高,但三者的区别很小。最后研究了激光增材制造点阵产品的力学性能,通过对比点阵拓扑优化后的框架与普通优化框架在相同载荷和约束条件下的刚度与自由状态下的固有频率,验证了点阵拓扑优化的优越性。