System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种可变单胞点阵结构制造技术_技高网

一种可变单胞点阵结构制造技术

技术编号:41156691 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-30 18:20
本发明专利技术公开了一种可变单胞点阵结构,包括FCC单胞和OTS的单胞,所述点阵结构的棱边由FCC单胞组成,所述点阵结构棱边外的内部由OTS的单胞组成;或所述点阵结构的棱边由OTS的单胞组成,所述点阵结构除棱边外的内部由FCC单胞组成;或所述FCC单胞和OTS的单胞在x轴方向呈间隔设置;或所述FCC单胞和OTS的单胞在z轴方向呈间隔设置;或所述FCC单胞和OTS的单胞呈逐一交错设置。通过设置不同单胞组合方式的点阵结构,使得其压缩性可以根据实际需求进行定制。并达到结合具有弯曲特性FCC单胞和拉伸特性OTS单胞二者优势的效果,方便定制多功能金属部件的机械性能,用于更多的场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及点阵结构,具体为一种可变单胞点阵结构设计及其制备方法和检测方法。


技术介绍

1、点阵结构是一种具有周期性或随机性的新型功能结构,由于其轻量化、比强度可定制、可设计性优异等优点,在能量吸收、航空航天和生物医学植入物等领域得到了广泛应用;

2、点阵结构优异的力学性能主要取决于单元胞之间的排列和相互作用,因此,研究点阵结构的变形行为,探索改善其力学性能的策略具有重要的现实意义。

3、如图3a和3b所示,现有的点阵结构大多都是由某一种单胞直接制备而成,他们大多只具备一定的属性,而其他方面的性能较差,无法达到使用要求。由图3a组成的点阵结构为典型的弯曲结构,在压缩过程中结构的支柱数量不足以平衡节点产生的外力,导致结构的强度较低。由图3b组成的点阵结构为典型的抗拉结构,在压缩过程中节点处不产生弯曲,支柱的轴向拉压可以平衡外力,导致结构的能量吸收较低。通常由一种单胞组成的点阵结构只能保持强度或吸能的某一方面性能,不能具有双重功能,因此对可变单元胞结构进行设计与制造以达到使用要求,值得进一步深入研究。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供了一种可变单胞点阵结构,以达到结合两种单胞优势的效果。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种可变单胞点阵结构,包括fcc单胞和ots的单胞,

3、所述点阵结构的棱边由fcc单胞组成,所述点阵结构棱边外的内部由ots的单胞组成;

4、或所述点阵结构的棱边由ots的单胞组成,所述点阵结构除棱边外的内部由fcc单胞组成;

5、或所述fcc单胞和ots的单胞在x轴方向呈间隔设置;

6、或所述fcc单胞和ots的单胞在z轴方向呈间隔设置;

7、或所述fcc单胞和ots的单胞呈逐一交错设置。

8、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

9、在设计方面,通过设置不同单胞组合排列方式的点阵结构,使得其压缩性能可以根据实际需求进行定制化设计,并达到结合fcc单胞和ots单胞二者优势的效果。在制造方面,随着增材制造技术的发展,通过使用选区激光熔化技术制备具有复杂拓扑形状的点阵结构,是传统的切削技术无法实现的。因此本方案可以更加高效快速的定制多功能金属部件的机械性能,用于更多的场景。

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【技术保护点】

1.一种可变单胞点阵结构,包括FCC单胞(1)和OTS单胞(2),其特征在于:

2.根据权利要求1所述的可变单胞点阵结构,其特征在于:所述点阵结构的x和y方向的单胞数量均为4,z方向的单胞数量均为6。

3.一种如权利要求1所述的可变单胞点阵结构的定制方法,其特征在于:所述FCC单胞(1)和OTS的单胞(2)间通过选区激光熔化技术进行制造连接;

4.根据权利要求3所述的可变单胞点阵结构的制造方法,其特征在于:所述选区激光熔化技术的激光器最大功率为400W,激光束直径约为100μm;激光功率250w、扫描速度1400mm/s、舱口间距140μm、层厚30μm。

5.一种如权利要求1所述的可变单胞点阵结构的压缩性能检测方法,其特征在于:包括EA、SEA和PCF指标对点阵结构的压缩性能进行定量分析;

6.一种可变单胞点阵结构特定压缩性能的设计方法,其特征在于:包括权利要求5所述的可变单胞点阵结构压缩性能的检测方法,根据所需要点阵结构的变形模式、塑性变形过程中吸收的总能量和压缩初期结构所能承受的最大载荷,对点阵结构的排列方式和单胞数量进行定制化组合布局。

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【技术特征摘要】

1.一种可变单胞点阵结构,包括fcc单胞(1)和ots单胞(2),其特征在于:

2.根据权利要求1所述的可变单胞点阵结构,其特征在于:所述点阵结构的x和y方向的单胞数量均为4,z方向的单胞数量均为6。

3.一种如权利要求1所述的可变单胞点阵结构的定制方法,其特征在于:所述fcc单胞(1)和ots的单胞(2)间通过选区激光熔化技术进行制造连接;

4.根据权利要求3所述的可变单胞点阵结构的制造方法,其特征在于:所述选区激光熔化技术的激光器最大功率为400w,激光束直径约为1...

【专利技术属性】
技术研发人员:李东明陈秉智张旭岳德宇孙同源
申请(专利权)人:大连交通大学
类型:发明
国别省市:

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