3D打印矫正鞋垫晶格支撑结构的有限元分析.pdfVIP

Vol.9

第9卷第2期服装学报9No.2

2024年4月JournalofClothingResearchApr.2024

3D打印矫正鞋垫晶格支撑结构的有限元分析

张帆，黄晨，崔梓盈，肖学良*

（江南大学纺织科学与工程学院，江苏无锡214122）

摘要：矫正鞋垫可通过3D打印技术定制，而支撑鞋垫的拓扑晶格结构可利用有限元分析来探索

优化。基于面心立方(FCC）、体心立方（BCC)这2种常规晶格支撑结构建立结构模型，分析寻找最

优拓扑结构，并深化构造FCC和BCC复合结构模型，研究结构因子及晶格轮廊对矫正支撑性能的

影响。模拟结果显示，相同受力条件下,FCC晶格结构支撑强力较高，同等变形下的抗压力较大；

对于由FCC和BCC组成的复合结构,其有限元分析的参数值随着FCC结构在复合模型中所占比

例的降低而增加，且FCC占比每减小25%，应力增大约1.03倍。模拟结果证明,FCC结构在支撑

矫正鞋垫时具有理论和实用的一致性，能形成良好的足底压力分布。

关键词：3D打印；晶格结构；矫正鞋垫；有限元分析；足底压力

中图分类号：TB383;TP391.73文献标志码：A

FiniteElementAnalysisoftheLatticeSupportStructuresof

3DPrintedOrthoticInsoles

ZHANGFan

(CollegeofTextileScienceandEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)

Abstract:3Dprintingtechnologycancustomizetheorthoticinsole,whilethetopologicallatticestructuresupportingthe

insolecanbeexploredforoptimizationusingfiniteelementanalysis.Astructuralmodelwasestablishedbasedontwo

conventionallatticesupportstructures,face-centeredcubic(FCC)andbody-centeredcubic(BCC).Thispaperanalyzed

andsearchedfortheoptimaltopology,deepenedtheconstructionofthecompositestructuralmodelofFCCandBCC,and

studiedtheeffectsofstructuralfactorsandlatticeprofilesonthecorrectivesupportperformance.Simulationresultsshow

thatunderthesamestressconditions,theFCClatticestructurehasthehighersupportstrengthandthelargercompressive

forceunderthesamedeformation.ForthecompositestructurecomposedofFCCandBCC,thevaluesofthefinit