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作者:魏铭;王振明;杨永泰;
单位:福建农林大学机电工程学院;中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心;山东省产品质量检验研究院;中国科学院大学;
摘要:仿生点阵结构因其轻质高强和优异的吸能特性,被广泛应用于机械、车辆、航空航天等工程领域。研究旨在探索仿生蒲公英点阵结构在准静态压缩下的力学性能、变形形式和吸能性能。通过选择性激光烧结技术结合热塑性聚氨酯材料,制造具有不同变形系数α和β的仿蒲公英点阵结构试样。利用准静态压缩试验,研究分析变形系数对点阵结构力学性能、变形形式和吸能性能的影响。结果显示,通过调整变形系数可以显著优化点阵结构的力学性能和吸能性能,其中α=0.40、β=0.30时点阵结构展现出最优的力学性能,其弹性模量和屈服强度分别达到1 003.15 kPa和63.03 kPa,α=0.25、β=0.30时点阵结构展现出最优的吸能能力,其单位体积能量吸收为0.092 J/cm~3,比吸能为0.38 J/g。研究结果揭示了仿蒲公英点阵结构在轻量化和高效吸能方面的潜力,为设计高性能吸能结构提供了新的思路。
关键词:选择性激光烧结;;仿生蒲公英点阵结构;;力学性能;;变形形式;;吸能性能
基金资助:福建省科技计划-STS院省合作项目(2023T3019);; 福厦泉国家自主创新示范区协同创新平台专项项目(2020FX01)