3D打印等级复合材料的振动行为:制造和测试
Fazeel Khan1, Kumar Singh1, Justin Carter1
1Department of Mechanical and Manufacturing Engineering, Miami University, Oxford, OH 45056, USA.
Polymers
|December 17, 2024
概括
多头3D打印使定制的复合结构具有受控的振动特性. 这项研究预测了3D打印分级零件的缓和和自然频率,使用材料特性,通过模拟和实验验证.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 多头3D打印允许复合结构具有各种材料特性.
- 选择性材料放置可实现层级和分级的几何结构,用于特定的机械和振动控制.
研究的目的:
- 预测3D打印分级结构的阻尼和自然频率.
- 通过模拟和实验数据验证预测模型.
主要方法:
- 利用单个材料的特性来建模复合结构.
- 考虑固定和可变的存储 (E') 和损失 (E′′) 模块作为温度和频率的函数.
- 在分级的3D打印样本上进行模态振动测试.
主要成果:
- 在模拟和实验结果之间观察到一种很好的匹配模式振动测试.
- 拟议的模型有效地预测了分级结构的动态特性.
- 变量存储和损失模块是温度和频率的函数.
结论:
- 开发的模型是设计具有特定动态特征的3D打印零件的宝贵工具.
- 这种方法支持为需要控制振动的应用程序创建组件,例如在旋转机器中.


