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3D打印蜂窝结构性能大揭秘

更新时间: 2024-11-27 15:33:16  查看次数: 156    
Yap YL 他们研究了用 FDM 打印出来的 RGD430 材料蜂窝结构被压缩后回弹的性能。他们发现把压缩的力量去掉后,蜂窝结构会回弹,而且最后会慢慢变回最开始的样子。他们还做了循环压缩测试,就是为了看看 FDM 打印的蜂窝回弹有啥特点,还有哪些因素会影响它恢复原来形状,像蜂窝形状和被压缩的次数这些因素。他们对六边形、三角形和圆形这三种不同形状的蜂窝在面内进行压缩测试,确定了蜂窝回弹有三个阶段。还发现圆形蜂窝抗压能力最强,三角形的最弱。不过三角形蜂窝回弹速度比六边形和圆形的都快,这就说明抗压强度和回弹速度是相反的关系。而且随着压缩次数变多,蜂窝能承受的最大载荷就慢慢变小了。
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全超他们研究了一种连续碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTPC)蜂窝结构,这个结构是用 3D 打印技术做出来的。他们还用纯聚乳酸(PLA)打印出同样形状的蜂窝来做对比,对这两种蜂窝同时在面内进行压缩测试,还用扫描电子显微镜(SEM)图像来看它们是怎么被破坏的。和纯 PLA 蜂窝结构比起来,连续纤维的存在能有效阻止 CFRTPC 蜂窝在基体里的裂纹变大。虽然只加了 6%的连续纤维质量,但是蜂窝的抗压强度和吸收能量的能力分别增加了 86.3%和 100%。
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范雪梅他们用 3D 打印技术做出聚乳酸(PLA)正方形分级蜂窝(SHH)结构,还研究了这个结构在面内压缩测试时的力学性能和吸收能量的情况。SHH 蜂窝结构是把常规方形蜂窝(RSH)的每个固态单元壁用不同数量的较小方形子结构替换掉而做成的。他们对 SHH 蜂窝进行面内准静态压缩试验,研究子结构数量对变形模式、力学性能和吸能性能有啥影响。实验结果显示,SHH 和 RSH 的胞体都是沿着加载方向一层一层地塌陷,但是 SHH 会有更多局部损伤破坏。和同样质量的 RSH 相比,SHH 的抗压强度、单位质量吸收能量和压缩效率都更高。此外,还研究了为啥会增强以及子结构数量对增强效果的影响。这项研究让我们明白了结构层级对规则多孔材料的力学性能和吸能性能的影响。