一种胞元分布可控的梯度开孔泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种胞元分布可控的梯度开孔泡沫及其制备方法，本发明专利技术涉及多孔材料设计与制备技术领域，依次包括以下步骤：按照预设的胞元分布函数，生成梯度开孔泡沫的节点坐标；将相邻节点进行连接，形成梯度开孔泡沫的线框模型；赋予线框模型特定的直径，形成梯度开孔泡沫的几何模型；导入增材制造切片软件中，形成梯度开孔泡沫的增材制造模型；导入增材制造设备中，形成梯度开孔泡沫的材料样品。本发明专利技术可实现对材料内部不同区域防护能力的调控，可兼顾结构支撑和气液运输功能，可适用于任意类型的增材制造技术，解决了现有技术中梯度泡沫的定量可控制备工艺不能在开孔泡沫中实现的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多孔材料设计与制备，具体涉及一种胞元分布可控的梯度开孔泡沫及其制备方法。

技术介绍

1、现代运输装备在服役过程中经常遭遇冲击载荷的作用，例如航空飞机受到飞鸟和冰雹等离散源的撞击，航天运载器受到空间碎片的撞击，道路车辆受到障碍物的撞击等，这类冲击载荷的威胁无法通过人为措施彻底消除，因此，需要通过抗冲击吸能材料和结构的使用，主动地缓冲吸收足够大的碰撞能量，用以保障运输装备和运载人员的完整性和生命安全。泡沫材料便是一种典型的抗冲击吸能材料，并且已经在航空航天、军事装备、轨道交通、舰船制造和土木建筑等领域得到广泛应用，相对密度是泡沫材料最重要的材料参数，直接决定泡沫材料的弹性模量和压缩强度，其大小与泡沫的胞元尺寸成反比，对于泡沫材料相对密度的控制是当前研究的重点，目前，通过结合voronoi模型与增材制造技术，可制备相对密度可控的开孔均质泡沫，但是均质泡沫的可设计性明显弱于胞元分布不断变化的梯度泡沫，尤其在类似于高速冲击的应用场合，需要根据特定的防护需求，针对性地设计冲击端和支撑端的防护能力，均质泡沫的局限性体现地尤为显著，这时便需要胞元分布可控的梯本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种胞元分布可控的梯度开孔泡沫的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的胞元分布可控的梯度开孔泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，使用Voronoi分布算法生成开孔泡沫的节点坐标。

3.根据权利要求1所述的胞元分布可控的梯度开孔泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，生成梯度开孔泡沫的节点坐标后，将算法生成的梯度开孔泡沫的胞元分布与预设的胞元分布函数进行对比，校验是否符合预设构型。

4.根据权利要求1所述的胞元分布可控的梯度开孔泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，胞元分布函数为由6mm增至12mm的单调线性函...

【技术特征摘要】

1.一种胞元分布可控的梯度开孔泡沫的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的胞元分布可控的梯度开孔泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，使用voronoi分布算法生成开孔泡沫的节点坐标。

3.根据权利要求1所述的胞元分布可控的梯度开孔泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，生成梯度开孔泡沫的节点坐标后，将算法生成的梯度开孔泡沫的胞元分布与预设的胞元分布函数进行对比，校验是否符合预设构型。

4.根据权利要求1所述的胞元分布可控的梯度开孔泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，胞元分布函数为由6mm增至12mm的单调线性函数。

5.根据权利要求1所述的胞元分布可控的梯度开孔泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，特定的直径为0.8-1.2mm。

6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：段宇，赵先航，陈小鹏，杨璐，杜冰，崔泽森，张超，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：