日前，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员和欧特克公司签署了一项协议，共同研究如何将设计软件用于加快3D打印先进材料方面的创新。这项为期18个月的合作研究和开发协议（CRADA）意味着LLNL的研究团队将使用欧特克公司的生成设计软件来研究材料的微观结构。该项目将利用关键技术，比如增材制造、材料建模和架构设计，并通过计算设计在微米和纳米水平上组织材料。

     这个由LLNL和欧特克携手的项目将通过研究新一代的防护头盔的过程作为测试范例，来研究如何提高设计性能。研究人员们称，之所以选择头盔研究项目，是因为头盔代表着一类需要轻巧的结构、能够吸收冲击和能够可预见地耗散能量的对象。他们说，用这个项目来研究先进的增材制造技术非常理想。

     与当前使用泡沫塑料或者垫板支撑的头盔内衬相比，LLNL和欧特克的研究团队将打造出能够更有效地消耗能量的复合材料微观机构。

    “作为一家致力于推动生成式设计和高性能计算极限的组织，欧特克是我们研究下一代制造的理想合作者。”LLNL工程副主任Anantha Krishnan说。欧特克公司负责设计研究的高级主管Mark Davis表示，将对于头盔设计过程的研究上将帮助坚决一个多目标的设计问题。

    “我们通过对历史上各种设计方法的比较得出的结论是，许多以前制约制造的限制都可以消除。”LLNL联席首席研究员和材料工程师Eric Duoss说，“增材制造提供了机会，能够让我们将新结构和新的材料特性的广泛应用方面获得前所未有的突破”。  目前，研究人员要设计哪种类型的头盔还没有最终确定，Duoss认为在橄榄球、棒球、自行车和滑雪运动中使用的头盔都是可能的对象。

    “一个重要的事情是，我们希望通过这个合作研发协议来了解一个伟大的头盔设计是什么样子，并对设计出来的头盔部件进行制造、测试。”他说。

   在最近几年，LLNL的增材制造项目团队已经使用3D打印技术制造出新型超轻超强的机械材料、机械能量吸收材料和石墨烯气凝胶等。

     关于这个项目，来自LLNL的团队成员还包括计算工程师Nathan Barton, Mark Messner and Todd Weisgraber；化学工程师Tom Wilson; materials engineer Tim Ford；化学家 Jeremy Lenhardt；应用物理学家 Willy Moss；和机械工程师Michael King等。

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