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塑料科技2024年第11期:熔融沉积成型体心立方点阵结构的压缩性能各向异性

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李彬;顾海;张捷;姜杰;张昊;卢晔华;

单位:南通理工学院智能装备研究院;江苏省3D打印装备及应用技术重点(建设)实验室;南通理工学院机械工程学院;

摘要:基于体心立方(BCC)点阵结构设计了1×1、1×2和2×2点阵结构,利用熔融沉积成型(FDM)技术分别制备80%、100%填充率的1×1点阵结构及100%填充率的1×2、2×2点阵结构,并分别对点阵结构进行0°、90°方向的压缩试验,研究不同填充率、不同胞元数量下的压缩性能的各向异性。结果表明:点阵结构的断裂形式为沿着成型材料的堆叠面开裂;2×2点阵结构90°压缩时的压缩强度、压缩模量、总吸能最大,分别达到0.34 MPa、7.85 MPa和4.31 J,较0°时分别提高了13.3%、11.2%和10.4%,在5%应变后的吸能特性最优;100%填充率的1×1点阵结构90°压缩时的比吸能最大,达到206.15 J/kg,较0°时提高了30.66%。对BCC点阵结构力学性能的各向异性研究,为FDM工艺成型点阵结构的工程应用提供依据。

关键词:熔融沉积成型;;体心立方;;点阵结构;;压缩性能;;各向异性

基金资助:江苏省高校优秀科技创新团队(苏教科[2023]3号);; 江苏省高校自然科学研究项目(21KJB460018);; 江苏省重点建设学科(苏教研函[2022]2号);; 南通市科技计划项目(JCZ2023001、JC2023007)