輕量化結構件

輕量化這一概念最先起源于賽車運動，它的優勢其實不難理解，重量輕了，可以帶來更好的操控性，發動機輸出的動力能夠產生更高的加速度。除了汽車領域以外，航空航天領域也有大量輕量化的需求。要實現輕量化，宏觀層面上可以通過采用輕質材料。

中空夾層、薄壁加筋結構通常是由比較薄的面板與比較厚的芯子組合而成。在彎曲荷載下，面層材料主要承擔拉應力和壓應力，芯材主要承擔剪切應力，也承擔部分壓應力。夾層結構具有質量輕、彎曲剛度與強度大、抗失穩能力強、耐疲勞、吸音與隔熱等優點。

 鏤空點陣結構可以達到工程強度、韌性、耐久性、靜力學、動力學性能以及制造費用的完美平衡。三維鏤空結構具有高度的空間對稱性可將外部載荷均勻分解，在實現減重的同時保證承載能力。

 一體化結構的實現除了帶來輕量化的優勢，減少組裝的需求也為企業提升生產效益打開了可行性空間。這方面典型的案例是GE通過長達10多年的探索將其噴油嘴的設計通過不斷的優化、測試、再優化，將噴油嘴的零件數量從20多個減少到一個。

 拓撲優化對原始零件進行了材料的再分配，往往能實現基于減重要求的功能最優化。拓撲優化后的異形結構經過仿真分析完成最終的建模這些設計往往無法通過傳統加工方式加工，而通過金屬3D打印則可以實現。