马蹄形晶格结构

应变硬化增承载

通过调节胞壁角度和交叉搭接拓扑,该3D打印晶格结构可在面内压缩下触发应变硬化,实现柔性与稳定性的可编程配置。

张玉武 · Minghao, Li · Qi, Zizhen · 陈荣 · 林玉亮 · Cao, Shunze · Li, Xiangcheng · Tang, Ruitao · Chen, Huanming

International Journal of Mechanical Sciences 2025

参数信息

胞壁角度范围
120 °
胞壁角度范围
210 °
构型总数
12

技术优势

承载随变形增强

增大胞壁角度可抑制梁的弯曲和屈曲破坏,促使内部接触和拉伸在面内压缩下发生,触发应变硬化,从而提升承载能力。

拓扑顺序可调硬化

应变硬化的敏感性与拓扑中交叉搭接的先后顺序相关,改变交叉搭接顺序即可调节结构硬化响应的强弱。

模拟预测可靠

基于三网络粘塑性模型建立的有限元模拟结果与实验吻合良好,可为不同构型的力学响应提供可靠预测。

应用场景