增材制造超材料板

轻量化能量吸收

通过堆叠层、扭转角和壁厚的协同设计，无需试错即可实现按需定制的压溃性能。

Liu, Qingyuan · Liang, Mou · Lan, Zhang · 袁帅 · Haiyang, Peng · Ge, Jinguo · 杨运泽 · 龙芋宏 · 范华林

Thin-Walled Structures 2025

具体参数

平均压溃应力提升

{'zh': '80–200', 'en': '80–200'} %

压溃力效率

{'zh': '1.0', 'en': '1.0'}

实验与预测偏差

{'zh': '<6', 'en': '<6'} %

机器学习预测准确率

{'zh': '96.0', 'en': '96.0'} %

技术优势

吸能提升80%以上

在相同相对密度下，平均压溃应力比基准壳/板晶格高80%–200%，材料利用率显著提高。

载荷近乎无波动

压溃力效率约1.0，且实验显示应力波动极小，实现稳定吸能。

设计快速可定制

机器学习替代试错，能按需调整变形模式和材料效率，加速开发周期。

应用场景

• 汽车碰撞吸能盒：高吸能且载荷平稳，替代传统薄壁管吸能盒。
• 列车前端吸能结构：轻量化设计满足列车前端大能量吸收需求。
• 增材制造轻量化吸能件：增材制造实现复杂拓扑，提升材料利用率。
• 防护结构：可定制变形模式，适用于各类冲击防护场景。