【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶格材料加工，具体指一种高性能八隅体支柱点阵结构及其制备方法。
技术介绍
1、支柱晶格材料因其优异的高比强度、能量吸收等性能而被广泛应用于航空航天、汽车、生物医学植入物和声场等
基于激光增材制造技术的柔性加工技术优势，支柱点阵结构的制备成为可能，并逐步获得应用。对于实体支柱点阵结构而言，人们通常通过调整支柱的几何尺寸和形状增强其结构的压缩性能及吸能效果。近年来，作为晶格结构的重要分支，空心支柱结构较实体支柱结构密度大幅下降的同时保障了相应的力学性能，为人们设计高性能点阵结构指明了研究方向。
2、现阶段，八隅体结构凭借其稳定性得到了较为广泛的应用。对于常见的八隅体结构，无论是其实体还是空心支柱点阵结构，研究学者一般通过调整八隅体支柱几何形状，如将圆形支柱变成四棱柱或者六棱柱形，或将支柱连接节点采用圆弧过渡，甚至直接将节点改为球形，以期提高八隅体支柱点阵结构的力学性能。
3、虽然上述方法一定程度上提升了其力学性能，但这些结构仍存在与受力方向呈45°角的局部剪切带变形问题，进而存在引发整体结构突然压溃的风险，以至影响其服役稳定性。因此，如何在提高八隅体结构力学性能的基础上避免其局部剪切带变形是目前行业内亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中八隅体难以兼具轻量化及稳定结构的问题，提供一种高性能八隅体支柱点阵结构及其制备方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高性能八隅体支
3、在本专利技术的一个实施例中，正梯度空腔横截面直径为2m，且所述正梯度空腔为所述梯度空腔端部，负梯度空腔横截面直径为2n，且所述负梯度空腔为所述梯度空腔中心部，其中，1.2mm≤2m≤2mm，1.2mm≤2n≤2mm。
4、在本专利技术的一个实施例中，所述高性能八隅体支柱点阵结构三维尺寸为8x8x8mm，孔隙率为80％。
5、在本专利技术的一个实施例中，提供了一种高性能八隅体支柱点阵结构的制备方法，其包括如下步骤：s1、依据原始八隅体支柱点阵结构模拟相应空心模型，其中，所述空心模型包括多个支柱，任意支柱内部均设置为横截面面积均匀变化的梯度空腔结构，不同所述空心模型的梯度支柱具有不同的直径和/或梯度程度；s2、将所述原始八隅体支柱点阵结构与多个所述空心模型分别进行布朗减运算，得到多个空心八隅体支柱点阵结构模型；s3、将多个所述空心八隅体支柱点阵结构模型进行压缩仿真，并分别计算相应力学性能，比较并选取其中力学性能最佳的所述空心八隅体支柱点阵结构模型为目标加工模型；s4、选用目标粒径下的合金粉末对所述目标加工模型进行激光增材制造，得到目标高性能八隅体支柱点阵结构。
6、在本专利技术的一个实施例中，步骤s4中，所述目标粒径为15-53um，所述合金粉末为alsi10mg粉末。
7、在本专利技术的一个实施例中，步骤s4具体为：将所述合金粉末烘干后放置于激光增材设备的供粉仓，在激光增材功率为250-370w，加工速度为1000-1600mm/s的条件下进行打印。
8、在本专利技术的一个实施例中，其还包括步骤s5、重复步骤s1～s4，得到多个所述目标高性能八隅体支柱点阵结构，并对多个所述目标高性能八隅体支柱点阵结构进行力学性能测试以评估结构。
9、在本专利技术的一个实施例中，步骤s5中，通过样品压缩测试实验进行所述力学性能测试，通过压缩应力应变曲线评估结构的力学强度和吸能特性，通过样品变形过程评估其变形稳定性。
10、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
11、本专利技术所述的高性能八隅体支柱点阵结构及其制备方法，通过优化设计八隅体支柱点阵结构中支柱梯度空腔的孔径大小和梯度程度，有效提升八隅体点阵结构的力学性能、能量吸收能力以及变形稳定性，经检测，其能够有效避免八隅体难以兼具轻量化及稳定结构的问题，是一种兼具制备方法简单、产品质量稳定、整体质量小且强度高的新型八隅体支柱点阵结构及其制备方法。
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1.一种高性能八隅体支柱点阵结构，其特征在于：包括多个支柱，多个支柱之间首尾相接构成八隅体支柱点阵结构，任意支柱包括对称设置的两个倾斜部，两个所述倾斜部共同围设出梯度空腔，在所述支柱长度方向上，所述梯度空腔的横截面面积由中心向两端端逐渐减小或增大，且所述支柱两端呈轴对称设置。
2.根据权利要求1所述的高性能八隅体支柱点阵结构，其特征在于：正梯度空腔横截面直径为2m，且所述正梯度空腔为所述梯度空腔端部，负梯度空腔横截面直径为2n，且所述负梯度空腔为所述梯度空腔中心部，其中，1.2mm≤2m≤2mm，1.2mm≤2n≤2mm。
3.根据权利要求1所述的高性能八隅体支柱点阵结构，其特征在于：所述高性能八隅体支柱点阵结构三维尺寸为8x8x8mm，孔隙率为80％。
4.一种高性能八隅体支柱点阵结构的制备方法，其特征在于：用以制备权利要求1～3中任意一项所述的高性能八隅体支柱点阵结构，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的高性能八隅体支柱点阵结构的制备方法，其特征在于：步骤S4中，所述目标粒径为15-53um，所述合金粉末为AlSi10M
6.根据权利要求4所述的高性能八隅体支柱点阵结构的制备方法，其特征在于：步骤S4具体为：将所述合金粉末烘干后放置于激光增材设备的供粉仓，在激光增材功率为250-370W，加工速度为1000-1600mm/s的条件下进行打印。
7.根据权利要求4所述的高性能八隅体支柱点阵结构的制备方法，其特征在于：其还包括步骤S5、重复步骤S1～S4，得到多个所述目标高性能八隅体支柱点阵结构，并对多个所述目标高性能八隅体支柱点阵结构进行力学性能测试以评估结构。
8.根据权利要求4所述的高性能八隅体支柱点阵结构的制备方法，其特征在于：步骤S5中，通过样品压缩测试实验进行所述力学性能测试，通过压缩应力应变曲线评估结构的力学强度和吸能特性，通过样品变形过程评估其变形稳定性的力学强度和吸能特性，通过样品变形过程评估其变形稳定性。
...【技术特征摘要】
1.一种高性能八隅体支柱点阵结构，其特征在于：包括多个支柱，多个支柱之间首尾相接构成八隅体支柱点阵结构，任意支柱包括对称设置的两个倾斜部，两个所述倾斜部共同围设出梯度空腔，在所述支柱长度方向上，所述梯度空腔的横截面面积由中心向两端端逐渐减小或增大，且所述支柱两端呈轴对称设置。
2.根据权利要求1所述的高性能八隅体支柱点阵结构，其特征在于：正梯度空腔横截面直径为2m，且所述正梯度空腔为所述梯度空腔端部，负梯度空腔横截面直径为2n，且所述负梯度空腔为所述梯度空腔中心部，其中，1.2mm≤2m≤2mm，1.2mm≤2n≤2mm。
3.根据权利要求1所述的高性能八隅体支柱点阵结构，其特征在于：所述高性能八隅体支柱点阵结构三维尺寸为8x8x8mm，孔隙率为80％。
4.一种高性能八隅体支柱点阵结构的制备方法，其特征在于：用以制备权利要求1～3中任意一项所述的高性能八隅体支柱点阵结构，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的...
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