螺旋仿生NiTi结构

可恢复应变4.32%

受蟹螯外骨骼启发的激光增材制造NiTi螺旋结构，在θ=36°时展现出优异的假弹性和能量吸收能力。

马成龙 · Xin, Peng · Dehui, Zhu · Dai, Donghua · Yuan, Luhao · 马帅 · Ziyu, Fang · 武美萍

Journal of Manufacturing Processes 2023

参数信息

最大可恢复应变

4.32 %

技术优势

变形更均匀

螺旋堆叠的杆件形成更多封闭孔隙，填充未熔化粉末，使得应力分布更均匀。

抗冲击破坏

得益于跨尺度分级结构，所有螺旋结构均表现出优异的单位体积和单位质量能量吸收性能。

应用场景

• 增材制造：用激光增材制造实现复杂螺旋仿生结构，替代传统加工难以成形的设计。
• 形状记忆合金：利用NiTi形状记忆合金的假弹性，在受力变形后能恢复原状，适合可重复使用的吸能部件。
• 机械超材料：通过螺旋堆叠设计实现拉胀或屈曲等非常规变形模式，可用于定制化力学响应。
• 结构材料：作为兼具假弹性和高能量吸收的结构材料，用于冲击防护或缓冲部件。