论文标题
Characterisation and modeling of additively-manufactured polymeric hybrid lattice structures for energy absorption
用于吸能的增材制造聚合物混杂点阵结构的表征和建模
摘要
由于高度可压缩性以及低相对密度等力学特性，轻质多孔材料与结构被广泛用于承载和吸能等场景。最近增材制造技术的发展使得多孔结构的单胞几何构型可根据特殊需求进行调控。目前已经制造出了大量具有不同拓扑结构的金属和聚合物点阵结构并进行了能量吸收性能方面的测试。本文提出了两种混杂三维立方体点阵结构，其结合了八角形结构（octet）和弯曲主导结构(BCC)的优点，并利用熔融沉积建模技术进行了制备。为了验证这两种新结构的能量吸收能力，对聚乳酸制成的样品进行了准静态单轴压缩试验。同时还利用数值模拟来帮助分析试件的变形模式。针对不同角度打印出来的狗骨头试件进行了拉伸试验表明制备角度敏感的各向异性。因此，进一步利用数值模拟研究了材料特性对单胞结构倾角的敏感性。传统的八角形结构刚度较高，但是其后屈服响应波动较为明显。与此相比，实验结果表明，新结构在不明显牺牲刚度和强度的情况下，具有一个较为稳定的后屈服应力平台区。通过适当调整其拓扑结构，有可能进一步提高所提出新结构的能量吸收性能。
相关图表
图1 两种变形模式不同的结构
图2 两种新结构的设计过程
图3 打印出来的试件，其中b c为新结构
图4 不同打印角度对应狗骨头试件的破坏模式不同
文章链接
https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2020.106101
本文链接：https://cuitn.com/references/1282/