通过添加辅助支架,提高3D打印的Ti-6Al-4V BCC格子结构的能量吸收能力
Jaryong Cho1, Eunwoo Kim1, Jeong Ho Kim1
1Department of Aerospace Engineering, Inha University, Incheon 22212, Republic of Korea.
Materials (Basel, Switzerland)
|February 26, 2025
概括
研究人员用辅助支架增强了体中心立方 (BCC) 格子结构,在轻量级,高强度应用中显著提高了结构坚固性和365%的能量吸收.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 结构工程 结构工程
背景情况:
- 格子结构可以减轻重量并保持结构完整性.
- 身体中心立方体 (BCC) 结构是常见的格子类型.
- 优化BCC网格以提高性能对于高级应用程序至关重要.
研究的目的:
- 开发BCC格子结构的高效变体.
- 为了提高结构的坚固性和能量吸收能力.
- 为了将格子行为从曲主导过渡到拉伸主导.
主要方法:
- 通过添加垂直和水平的辅助支架来修改BCC网格.
- 有限元分析 (FEA) 用于数值研究应力和变形.
- 在使用电子束化 (EBM) 的增材制造格子结构上进行半静态压缩试验.
主要成果:
- 新设计的格子结构显示了结构性强度的显著提高.
- 与现有结构相比,能量吸收能力增加了365%.
- 添加辅助支架成功地将行为转向拉伸主导.
结论:
- 经过修改的BCC格子结构在强度和能量吸收方面提供了显著的改进.
- 该设计适用于需要轻质和高强度材料的行业,例如航空航天和海洋.
- 通过EBM进行增材制造,便于生产这些复杂的格子设计.
