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作者：张浩;杭平平;于国际;苗成;张智美;王琦程;高龙;杨子臻;党伟;姜春云;
单位：内蒙金属材料研究所;陆军装备部驻某地区军事代表室;中国兵器工业第五二研究所烟台分所有限责任公司;
摘要：为探究增材制造钛合金三周期极小曲面（triply periodic minimal surfaces,TPMS）材料在防护领域的应用，设计了不同相对密度的IWP(I-wrapped package)型曲面力学超材料，采用激光选区熔融（selective laser melting,SLM）技术，制备钛合金极小曲面结构试样，采用单轴面内压缩力学试验和直接撞击式霍普金森杆（DIHB）系统方法，研究其准静态及动态力学特性。结果表明：在一定的相对密度范围内，IWP力学超材料的初始峰值应力和平台应力随着相对密度的增大呈近似线性增大，比吸能随着相对密度的增大而增大，但其增值递减。不同相对密度的IWP力学超材料在静态试验中的变形模式相似，出现倾斜剪切带和应力下降的现象。比较结构静动态力学特性发现，IWP力学超材料在高应变率下表现出一定的应变率敏感性，高应变率下结构的初始峰值应力显著提高。研究结果为TPMS力学超材料在不同工况下的应用提供了依据。
关键词：三周期极小曲面力学超材料;;准静态压缩;;变形模式;;动态冲击;;力学性能
基金资助：内蒙古自然科学基金（2024QN01017）;; 山东省自然科学基金（ZR2024QA222）;; 山东省领军人才项目;; 泰山学者工程
