分级体心立方点阵结构

模量可预测

提供解析模型预测杨氏模量、泊松比和屈服应力，与有限元结果误差小，适用于轻量化承载设计。

Xiaodong, Ma · Zhang, Ning · Yujia, Chang · 田晓耕

Thin-Walled Structures 2023

参数信息

杨氏模量最大偏差

7.5 %

泊松比最大偏差

0.05 %

屈服应力最大偏差

13.1 %

杨氏模量各向异性值范围

2.98∼745

技术优势

误差小、可预测

杨氏模量与有限元模拟的最大偏差仅7.5%，泊松比最大偏差仅0.05%，屈服应力最大偏差13.1%，解析模型能可靠预测力学性能。

设计趋势明确

杨氏模量随相对密度增加而增大，随几何比λ减小而增大；剪切变形的影响随λ增大而减小；各向异性值随相对密度增加单调减小。这些规律可直接指导参数选择。

实验验证充分

采用粉末床熔融打印样品进行压缩实验，解析模型与实验结果吻合良好，证明模型适用于实际制造的点阵结构。

应用场景

• 轻量化承载结构：用解析模型快速评估承载性能，省去反复仿真试错。
• 航空航天结构件：设计轻质高强点阵部件，通过预测模型优化各向异性。
• 增材制造点阵：基于本工作模型直接打印满足力学指标的点阵结构。