三维功能梯度TPMS结构

吸能提升45.3%

一种三维功能梯度的三重周期最小表面晶格结构,在不同加载方向下均表现出优异的能量吸收能力,克服了一维和二维梯度结构在某些方向力学性能劣化的问题。

Qiu, Na · Zhang, Jiazhong · Li, Cunyi · 沈义俊 · Fang, Jianguang

International Journal of Mechanical Sciences 2023

参数信息

能量吸收提升率
45.3 %
能量吸收提升率
12 %

技术优势

各向吸能均衡

三维功能梯度设计避免了单一方向性能劣化的风险,使得结构在各个加载方向下的能量吸收能力保持一致。

吸能大幅提升

FG-3D Primitive结构能量吸收较均匀结构提高45.3%,Gyroid结构提高12%,在轻量化前提下显著增强了抗冲击能力。

设计可预测

通过参数化研究确定了大体积分数和适中的梯度变化范围能进一步提升吸能能力,为设计提供明确指导。

应用场景