【摘 要】
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本文利用3D打印技术制备了“椭圆形跑道”样件来研究不同纤维角度和纤维层分布对样件机械性能的影响，并通过试验测试各种力学试验中的断裂模式。然后基于变密度的拓扑优化理论对三点弯曲梁、C形夹和弹架悬臂进行结构拓扑优化，并通过力学性能试验进行验证。结果表明在所有的机械测试中都观察到各向异性的机械性能，其中纤维方向具有最高的强度和刚度，而跨层方向具有较低的强度和刚度。通过有限元分析和压缩试验表明，经过拓扑优
【机 构】
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上海工程技术大学机械与汽车工程学院
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（51775328）；
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本文利用3D打印技术制备了“椭圆形跑道”样件来研究不同纤维角度和纤维层分布对样件机械性能的影响，并通过试验测试各种力学试验中的断裂模式。然后基于变密度的拓扑优化理论对三点弯曲梁、C形夹和弹架悬臂进行结构拓扑优化，并通过力学性能试验进行验证。结果表明在所有的机械测试中都观察到各向异性的机械性能，其中纤维方向具有最高的强度和刚度，而跨层方向具有较低的强度和刚度。通过有限元分析和压缩试验表明，经过拓扑优化的连续碳纤维3D 打印弹架悬臂结构能够经受住极端运行条件的考验。
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