梯度极小曲面点阵结构力学特性研究

基于螺旋(Gyroid)型极小曲面点阵结构,设计包括两种线性渐变和两种矩阵渐变的四种梯度结构,通过实验及有限元分析方法分析了梯度设计对Gyroid型极小曲面点阵结构力学特性的影响.结果表明:通过激光选区熔化制备的样品致密度均在98%以上,具有极高的制备精度和可重复性;压缩实验表明四种梯度结构的变形过程一致,均是结构整体坍塌;与均匀结构对比,梯度结构的弹性模量提高了10%,10%-20%-10%梯度设计结构的累计能量吸收值最大.此外,对结构进行了有限元仿真,结果表明压缩过程中应力集中发生在转角处.