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选择性激光熔融制备的二维五模结构结构参数对泊松比和压缩模量的影响

DOI:10.1016/j.eng.2019.06.009 期刊:Engineering 出版年份:2019 更新时间:2025-09-12 10:27:22
摘要: 近年来,超材料受到越来越多的关注。作为超材料的一种,五模材料(PMs)具有近似液体的弹性特性。本研究通过有限元分析,通过改变薄壁厚度和层数来预测PM结构的力学性能,从而获得优异的承载能力。研究发现,当薄壁厚度从0.15 mm增加到0.45 mm时,PM结构的压缩模量增加而泊松比降低。随着层数的增加,PM结构的泊松比迅速上升并稳定在0.50至0.55之间。PM结构应力分布的模拟结果证实,薄壁与载荷连接处存在应力集中现象。为验证结果,采用选区激光熔化(SLM)技术制备了Ti-6Al-4V试样,并对其力学性能(即泊松比和弹性模量)进行了实验研究。数值模拟与实验结果具有良好的一致性。本研究有助于同时具备承载能力和五模特性的PM结构的设计与开发。
作者: Lei Zhang,Bo Song,Ruijie Liu,Aiguo Zhao,Jinliang Zhang,Linrong Zhuo,Guiping Tang,Yusheng Shi
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研究概述 实验方案 设备清单

研究结构参数对选择性激光熔融制备的二维五模结构泊松比和压缩模量的影响。

研究表明,随着薄壁厚度增加,五模结构(PM结构)的压缩模量增大而泊松比减小。当层数增加时,泊松比趋于稳定。该研究为设计兼具五模特性和承载能力的PM结构提供了见解。

由于资源有限,该研究聚焦于静力学,而将动力学和屈服行为留待未来研究。模拟未捕捉到微观缺陷和尺寸误差,如粘附的粉末颗粒。

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