强度韧性双提升
通过梯度结构设计,同时提升陶瓷互穿复合材料的抗压强度和能量吸收能力,解决传统均匀结构强度与韧性难以兼得的问题。
Ke, Zhong · Yiming, Li · Mingtao, Zhang · 王志国 · 赵宇辉 · 陈建锋 · 赵吉宾
Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2026
负胞元尺寸梯度(S1D-NG)通过强化陶瓷网络,在单轴压缩下使抗压强度较均匀结构提升 59.78%,且无需改变材料组分。
正胞元尺寸梯度(S1D-PG)促进树脂连续性和损伤约束,将能量吸收提升 46.21%,有效延迟失效过程。
梯度维数控制损伤对称性,战略性布置(如 S1D-NG)放大相协同效应,使强度提升 151.26%,远超均匀结构的微小增强。
激光-陶瓷相互作用模型驱动的路径补偿将复杂梯度 TPMS 结构的尺寸偏差控制在 3.10% 以内,保证设计可重复制造。