粉碎响应和优化修改后的3D重新进入蜂巢的蜂巢反应
Jun Zhang1, Bo-Qiang Shi1, Bo Wang2
1School of Mechanical Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|May 11, 2024
概括
这项研究优化了使用激光覆盖沉积的3D重新进入的蜂结构. 最佳的设计增强了机械性能和能量吸收,从而提高了结构性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 3D重新进入的蜂巢提供可调节的机械性能.
- 激光覆盖沉积 (LCD) 是复杂几何形状的可行的增材制造技术.
- 了解设计参数对机械响应的影响对于性能优化至关重要.
研究的目的:
- 使用液晶显示器设计和制造一个经过修改的3D重新进入的蜂巢.
- 系统地研究机械性能,重点关注变形,力反应,应力特性和能量吸收.
- 为了优化蜂的角度和冲击速度,以提高性能.
主要方法:
- 在不同的蜂巢角度下对机械性能进行实验性研究.
- 有限元 (FE) 分析用于研究压力和能量吸收.
- 响应表面方法 (RSM) 与非主导排序遗传算法II (NSGA-II) 相结合,用于多目标优化.
主要成果:
- 蜂角显著影响局部变形和力响应.
- 撞击速度和角度是影响应力特征和能量吸收的关键因素.
- 确定了一个最佳设计,角度为49.23°,撞击速度为16.40 m/s.
- 模拟验证显示,能量吸收 (9.26%) 和峰值压缩应力 (0.4%) 的误差很低.
结论:
- 该研究成功优化了通过液晶显示器制造的3D回入蜂.
- 优化的设计为提高在冲击条件下的蜂性能提供了有价值的指导.
- 这些发现适用于在相当质量约束下选择最佳设计参数.
