3D打印TPMS多孔材料力学性能数值仿真

• 作者: 宋卫东 李心远 陈键
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 关键词: 多孔材料 三周期极小化曲面 数值模拟 冲击载荷 缓冲吸能
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 应用力学·基础理论
• 页码范围: 386-393
• 页数: 8页
• 分类号: O38
• 语种: 中文
• DOI: 10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2019.03.020

摘要

基于三周期极小化曲面(triply periodic minimal surface,TPMS)理论,设计了不同相对体积占比的螺旋二十四面体单胞模型以及拓扑模型,并通过有限元仿真软件计算了不同冲击速度下结构的力学响应,对其应力分布、力-位移曲线、承载能力、吸能效率等方面进行了分析和探讨.数值模拟结果表明,TPMS拓扑结构多孔模型具有优秀的吸能性能,相对体积和冲击速率的提升均会导致结构吸能总量及效率的升高;并且在相同条件下,多胞体的吸能效率较单胞有所提升.同时该结构在受到冲击载荷时应力分布均匀,不易产生应力集中现象;其承载能力随着相对体积分数的增加有明显的提升;结构表现出一定的应变率敏感性,高应变率下结构的坍塌力和平台力有显著提高.研究结果为多孔材料工程产品优化设计提供了相关依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋卫东	北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室	27	160	8.0	11.0
2	李心远	北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室	1	0	0.0	0.0
3	陈键	北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室	1	0	0.0	0.0