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应用激光2025年第09期:激光选区熔化成型双向梯度点阵结构力学及吸能性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈仕新;王亮;杨永泰;

单位:福州大学先进制造学院;中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心;中航西安飞机工业集团股份有限公司;中国科学院大学;

摘要:提出双向递增胞元尺寸梯度BCC(BISG-BCC)点阵结构、双向递减胞元尺寸梯度BCC(BDSG-BCC)点阵结构。通过激光选区熔化(selective laser melting, SLM)技术,以316L不锈钢粉末为原材料,分别制备了3种梯度因子的试样,同时也制备均匀BCC(U-BCC)点阵结构的试样作为对比。通过准静态压缩试验研究了变形行为、力学性能与吸能性能。结果表明,双向梯度点阵结构的变形模式大致是相对密度大的层先致密化,相对密度小的后致密化;与U-BCC结构对比,双向梯度点阵结构具有更高的刚度与强度,且与梯度因子成正比;与U-BCC结构相比,BDSG-BCC结构的吸能性能较为接近,但BISG-BCC结构的吸能性能有较大增强,且随梯度因子的增加先增加后减小,梯度因子为3/12时,能量吸收达到最高值为20.48 MJ·m~(-3)。与U-BCC结构相比,能量吸收值增加了12.17%。

关键词:激光选区熔化技术;;316L不锈钢;;双向梯度点阵结构;;力学性能;;吸能性能

基金资助:福厦泉国家自主创新示范区协同创新平台专项项目(2020FX01)