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此外，點陣結構還具有許多其他的性能優勢，如較高的換熱系數、較好的減震性能和易于控制的剛度。利用點陣結構的這些優勢，我們可以設計出比傳統拓撲優化更優的部件。由于目前還沒有太多文獻清晰并定量地描述點陣結構的功能優勢，本文介紹了一種優化點陣結構剛度的方法。拓撲優化和點陣結構相結合的設計可以使零部件具有更高附加值。

本文工作中，在對點陣結構進行優化設計時，應用到了一種文獻中提到的方法移動閾值切面法（MIST 方法），基于 MIST 方法提出了點陣結構的尺寸優化算法。因此，本小節對 MIST 方法作簡要介紹。MIST 方法是仝立勇教授等在 2014 年提出的一種新的拓撲優化方法。MIST 方法通過定義一種目標函數的近似響應函數來判斷設計變量的更新方向（變大或變小）而不強調不同變量之間更新步長的差異。

宏觀拓撲優化與微觀點陣結構研究日趨完善，將宏觀拓撲優化設計與微觀點陣結構有效融合，建立多尺度結構之間的高度銜接性，充分利用拓撲優化的高性能構型及增材制造提供的廣闊設計空間，追求高性能的輕量化設計具有廣闊發展前景。

而在研發流程中，除了快速驗證，還需要在同一平臺中支持更多設計探索、優化及多工藝仿真——這正是 Inspire 所能發揮的優勢。3.Inspire：創新設計與優化平臺Inspire 是集成度高、對設計師友好的創新優化平臺，集成多種求解器與主流優化方法（包含拓撲優化、點陣優化等），能夠在設計早期生成更優的概念方案。

Altair Inspire通過：輕量化重構：不再局限于材料替換或幾何減薄，而是通過點陣填充、中空薄壁、異形拓撲，實現材料的高效分布與力學性能的精準匹配。增材結構優化：Altair Inspire 等工具將制造約束（如支撐結構、懸垂角限制）直接融入優化算法，使設計結果既滿足性能需求，又符合工藝可行性。

因此我們推薦使用傅里葉模態法(FMM)對此案例中所獲得的結構進行一個嚴格的分析和更進一步的優化。詳細信息可查閱案例570。

9) 設計和模擬結果設計的光束分束器傳輸相位值 目標屏上的強度光圖樣 10) 總結 ? VirtualLab提供易于使用的工具來設計和優化衍射分束器元件，生成規則和任意點陣。? 輔助設計工具能夠幫助沒有相關設計經驗的工程師順利的完成衍射元件的設計和優化。

而在研發流程中，除了快速驗證，還需要在同一平臺中支持更多設計探索、優化及多工藝仿真——這正是 Inspire 所能發揮的優勢。3.Inspire：創新設計與優化平臺Inspire 是集成度高、對設計師友好的創新優化平臺，集成多種求解器與主流優化方法（包含拓撲優化、點陣優化等），能夠在設計早期生成更優的概念方案。

9)設計和模擬結果設計的光束分束器傳輸相位值 目標屏上的強度光圖樣 10)總結 ?VirtualLab提供易于使用的工具來設計和優化衍射分束器元件，生成規則和任意點陣。?輔助設計工具能夠幫助沒有相關設計經驗的工程師順利的完成衍射元件的設計和優化。

? 增材制造領域：支持復雜點陣結構仿真，某團隊借助其優化的Kagome點陣冷板設計，在ASME國際競賽中實現熱阻、壓降與質量的最優平衡，FoM（性能因子）較傳統結構提升11.39%，且通過仿真提前驗證了0.2mm細桿結構的可制造性。? 通用機械領域：家電、HVAC等產品設計中，通過氣流組織與溫度分布仿真，結合帕累托前沿分析，可快速找到“性能-噪音”平衡點，縮短產品開發周期65-75%。

（2） 宏觀拓撲優化與微觀點陣結構研究日趨完善，將宏觀拓撲優化設計與微觀點陣結構有效融合，建立多尺度結構之間的高度銜接性，充分利用拓撲優化的高性能構型及增材制造所提供的廣闊設計空間，追求高性能的輕量化設計具有廣闊發展前景。

在滿足性能的前提下，可選擇任意輕量化設計方法，包括但不限于：拓撲優化、點陣結構、蜂窩結構、仿生結構。 表1 鋁合金性能拓撲優化設計拓撲優化基于已知的設計空間和工況條件以及設計約束，確定剛度最大、質量最小的設計方案。它通過計算材料內的最佳傳力路徑，最終獲得具有最佳材料分布的優化結果。

該衛星部分輕量化零件由鉑力特品牌設備BLT-S600打印制造，零件內部點陣輕量化結構最小特征僅為0.5mm。零件整體輪廓尺寸大，內部輕量化點陣胞元結構尺寸小，整星超過100萬個點陣結構特征；蒙皮結構尺寸小，增材成形工藝難度大。

然后，工程師采用了只有3D 打印才能實現的設計方式：將點陣結構作為零部件的填充部分，從而再次大幅減輕零部件結構的重量而絲毫不會降低其功能性和穩定性。

（a）飛機機翼拓撲優化；（b）發動機的薄壁晶格填充；（c）耐熱結構的雙梯度材料和功能設計；（d）帶有支撐結構的金屬承重結構；（e）和（f）承重結構的無支撐設計；（g）鈦合金多層級設計；（h）、（i）和（j）衛星支架的實體-點陣并行設計；（k）連續變化的點陣多層級設計。 未來方向 1）結構和多學科拓撲優化 。

達曼光柵作為一種常用的激光分束器件，可以產生任意排列點陣且光柵均勻性不受入射光波的影響，其具有優均勻性、低損耗、結構緊湊等優良性能，在光互連、光通信、光計算和多重計算成像領域得到了廣泛的應用。

Xflow流體力學模擬軟件的自動點陣生成和自適應優化功能可以將用戶輸入降至最低，最大程度的減少在一個典型CFD 工作流程中耗費在網格創建和預處理階段的精力和時間。這樣，工程師就能將其絕大部分時間用在設計和優化上，而不是耗時耗力在網格創建過程上。Xflow流體力學模擬軟件提供了獨特的基于粒子法的格子波爾茲曼技術，用于高保真度計算流體力學(CFD) 應用。

目標點陣有沒有出來？ 出來了之后均勻性好不好？ 有沒有一堆雜散光和鬼像？ 先說一個特別現實的問題。很多時候，我們做DOE設計的流程都是這樣的： 先設定目標光場，然后通過迭代算法、優化方法或者其他設計手段，最后得到一張相位圖。到這里，很多人會下意識覺得，工作完成得差不多了。但實際上，真正危險的地方，往往恰恰就在這之后。因為相位圖設計完成和最終光場重建正確之間，并不能直接畫等號。