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作者:郝博;韩焱;汪万炯;陈丹丹;
单位:东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室;东北大学秦皇岛分校控制工程学院;
摘要:极小曲面Diamond点阵结构是一种优异的点阵构型,具备较好的比强度、比刚度及吸能特性。对极小曲面点阵结构进行优化设计可以有效提升其力学性能,本文提供一种新的变形方式,引入变形参数对Diamond型极小曲面点阵结构进行优化设计。通过研究三个变形参数对Diamond极小曲面几何结构的影响,发现变形参数c与Diamond结构的孔径顶角α成函数关系。采用激光选区熔融(Selective Laser Melting, SLM)增材制造技术,以316L不锈钢为原材料制备孔隙率为90%的两种变形Diamond结构和常规Diamond结构。利用准静态压缩试验和数值模拟,分析三种不同Diamond结构的力学性能。结果表明,随着变形参数c的增大,极小曲面Diamond点阵结构力学性能先增大后减小;c=0时,极小曲面Diamond点阵结构的弹性模量和屈服强度较常规极小曲面Diamond点阵结构分别提升5.65%和3.75%,为极小曲面点阵结构的优化设计提供新思路。
关键词:极小曲面;;点阵结构;;增材制造;;力学性能
基金资助:装备预研领域基金快速扶持项目(80923020104)