GB/T 47244-2026 异质仿生结构 设计、制造与优化 方法论

ICS07080

CCSA.40

中华人民共和国国家标准

GB/T47244—2026

异质仿生结构设计制造与优化

、

方法论

Heteroeneousbiomimeticstructure—Desininmanufacturinand

ggg,g

optimization—Methodology

2026-02-27发布2026-09-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T47244—2026

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

异质仿生结构分类方法

4…………………2

异质仿生结构设计

5………………………2

异质仿生结构制造

6………………………6

异质仿生结构优化

7………………………7

附录资料性异质仿生结构按照材料组分分类示例

A()………………9

附录资料性异质仿生结构按照分布特征分类示例

B()………………10

附录资料性异质仿生结构按照结构尺度分类示例

C()………………11

参考文献

……………………12

Ⅰ

GB/T47244—2026

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国机械工业联合会提出

。

本文件由全国仿生学标准化技术委员会归口

(SAC/TC598)。

本文件起草单位吉林大学北京机械工业自动化研究所有限公司西安交通大学聊城大学南方

:、、、、

科技大学江苏大学中国石油大学北京中能国研北京电力科学研究院青岛理工大学北京空间

、、()、()、、

飞行器总体设计部辽宁材料实验室西安电子科技大学江苏科技大学山东大学齐鲁第二医院

、、、、。

本文件主要起草人张志辉秦修功李苏植张清泉黄世龙孙群葛锜鲁金忠郝世杰孔德坤

:、、、、、、、、、、

姜江郭慧张广明张啸雨徐奕辰罗开玉潘珂王玲于征磊王荣徐刚张宝玉孔德印岳泰霖

、、、、、、、、、、、、、、

刘忠成

。

Ⅲ

GB/T47244—2026

引言

随着数字设计与先进制造技术的快速发展异质仿生结构理念及其相关技术日益在社会生活工业

,、

生产和国防科技等领域得到应用异质仿生结构通过模拟生物体中不同材料和功能单元的高效组合方

。

式实现多功能集成和性能优化具有轻质高强耐磨抗裂能量吸收等优异性能代表了新一代功能材

,,、、,

料与结构设计的发展方向然而异质仿生结构固有的跨学科属性造成其设计制造和优化工作具有

。,,、

较高的复杂性使其产品研发及产业推广仍面临诸多挑战例如异质仿生结构的概念尚未统一目前

,。,,

其设计仍主要依赖于具体零部件的经验性建模且制造结果存在较大差异这些问题极大限制了异质

,。

仿生结构技术的未来发展与应用

。

本文件旨在为有关异质仿生结构的设计制造和优化提供指导其主要目的是促进异质仿生结构设

、,

计制造和优化领域内各项活动的规范化推动异质仿生结构相关产品的研发与产业化实施

、,。

Ⅳ

GB/T47244—2026

异质仿生结构设计制造与优化

、

方法论

1范围

本文件界定了异质仿生结构的概念和分类描述了其设计制造和优化相关工作活动的通用方法

,、。

本文件适用于异质仿生结构材料及零部件的研发设计与制造

、。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

仿生学术语概念与方法论

GB/T42444—2023、

3术语和定义

界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB/T42444—2023。

31

.

仿生结构单元biomimeticstructuralunit

仿生结构材料或构件中能够表明其结构形态和成分特征的最小结构单元

,、。

32

.

异质结构heterogeneousstructure

在一定尺度范围内材料的局部区域呈现不同的物理特性化学成分机械结构和力学性能等多种

,、、

属性的结构

。

注具有周期性增强相异质分布如纤维颗粒增强的复合材料属于特殊的异质结构类型

:(/)。

33

.

异质仿生结构heterogeneousbiomimeticstructure

模拟生物结构在形态力学或材料等方面的非均质分布规律设计制备的具有某种优异功能或性能

、,

的人工结构

。

34

.

材料优化materialoptimization

以目标功能为导向通过调节材料组分和微观组织等实现材料性能与仿生结构需求匹配的系统性

,,

方法

。

注材料性能包括但不限于强度刚度韧性耐蚀性等具体指标

:、、、。

35

.

结构优化structuraloptimization

基于生物原型拓扑特征与载荷传递规律通过参数化建模有限元模拟拓扑优化或机器学习算

,、、

法对几何形状结构分布连接方式等微观介观宏观结构参数进行迭代改进的过程

,、、//。

1