用重新进入辅助性细胞增强的元复合材料:机械性能和增强的能量吸收
Jorge Fernández1, César Garrido1, Luis Muñoz2
1Department of Mechanical Engineering, Universidad del Bío-Bío, Concepción 4081112, Chile.
Polymers
|December 11, 2025
概括
这项研究引入了一种具有辅助性细胞结构的新型metamortar复合物,显著增强机械性能和能量吸收. 基于PLA的辅助剂含量证明了对砂性能最有效的改善.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 土木工程 土木工程是指土木工程.
背景情况:
- 辅助性材料具有负波桑比率,提供优越的抗冲击性能和能量消耗.
- 对于先进的复合材料来说,将辅助性结构集成到水泥材料中具有挑战性,但具有前景.
- 超材料通过工程微观结构提供可调整的机械性能.
研究的目的:
- 为了研究新型金属砂复合材料的机械行为和能量吸收.
- 为了评估嵌入在砂基质中重新进入的辅助性细胞结构的影响.
- 探索3D打印辅助细胞用于增强水泥材料的潜力.
主要方法:
- 使用各种3D打印丝 (例如PLA) 制造辅助细胞.
- 通过将辅助性细胞嵌入到水泥砂矩阵中来创建混合复合材料.
- 准静态压缩测试以确定扬模量,收益强度和能量吸收.
主要成果:
- 辅助性含量显著改善了砂复合材料的机械性能.
- 基于PLA的辅助性细胞在模量,产量强度和能量吸收方面取得了最高的改善.
- 性能提升归因于协同变形机制和延迟裂传播.
结论:
- 开发的元复合材料表现出卓越的机械性能和能量消耗能力.
- 3D打印的辅助性结构有效地增强了水泥材料.
- 这些发现支持开发用于保护,地震和基础设施应用的超混凝土.
