变幅TPMS结构

力学性能大范围可调

通过调节幅度因子即可在较大范围内调控力学性能与吸能能力，无需改变其他几何参数。

Xiaofei, Ma · 郭策 · Caiji, Hu · Zhen, Zhang · Shen, Jingyu

Journal of Materials Research and Technology 2023

参数信息

弹性模量与屈服强度比值

1.5

平台应力比值

1.33

技术优势

大幅调控力学性能

仅改变幅度因子即可使弹性模量和屈服强度变化约1.5倍，平台应力变化约1.33倍，为按需定制机械响应提供了简便途径。

不改变变形模式

幅度变化不改变结构的变形模式，这意味着可以在不牺牲失效行为一致性的前提下调节性能，简化了设计验证。

吸能能力显著提升

随着幅度因子增大，结构吸能能力显著提升，同时致密化应变仅略有下降，有利于吸能器件的轻量化设计。

应用场景

• 吸能结构设计：通过调整幅度因子定制平台应力和吸能量，用于设计高效吸能组件。
• 轻质多功能结构：在保持低密度的同时大幅调节刚度和强度，实现轻质多功能一体化。
• 3D打印TPMS点阵：利用3D打印精确控制幅度因子，制备具有定制力学响应的TPMS点阵。