竹仿生梯度金属点阵

强度提升1.5倍

仿照竹节与竹管的多尺度梯度杆径设计，在不增加质量、不改变可打印胞元构型的条件下，同时提升点阵结构的压缩与剪切强度。

敬石开 · Li, Wei · Ma, Guanghao · Cao, Xiaofei · 张乐 · Fang, Liu · Meng, Jiaxu · Shao, Yujie · 张长东 · 李会民 · Wan, Zhishuai · 肖登宝

Materials 2023

参数信息

强度提升（β=1.5）

1.51 ×

技术优势

强度提升1.5倍

在同一胞元构型内，通过杆径的梯度设计同时提高压缩与剪切强度，未增加质量。

不增加质量

设计通过杆径的空间再分配实现增强，整体材料用量与原始方案相同。

不改变可打印性

胞元构型与打印工艺约束保持不变，可直接沿用现有打印参数制造。

应用场景

• 轻量化结构件：用于轻量化构件，强度提升且质量不变。
• 点阵填充工程结构：点阵填充结构直接用现有胞元和工艺获得更高性能。
• 航空航天夹层结构：夹层结构芯层可按需增强而保持打印可行性。
• 抗冲击吸能结构：吸能结构获得更高强度，利于抗冲击设计。