CN114178549B - 一种半开孔板格超材料及其增材制造方法 - Google Patents

一种半开孔板格超材料及其增材制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114178549B
CN114178549B CN202111313165.0A CN202111313165A CN114178549B CN 114178549 B CN114178549 B CN 114178549B CN 202111313165 A CN202111313165 A CN 202111313165A CN 114178549 B CN114178549 B CN 114178549B
Authority
CN
China
Prior art keywords
metamaterial
semi
open
unit cell
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111313165.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114178549A (zh
Inventor
宋波
王晓波
张磊
范军翔
祁俊峰
李敬洋
史玉升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
Beijing Satellite Manufacturing Factory Co Ltd
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
Beijing Satellite Manufacturing Factory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology, Beijing Satellite Manufacturing Factory Co Ltd filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN202111313165.0A priority Critical patent/CN114178549B/zh
Publication of CN114178549A publication Critical patent/CN114178549A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114178549B publication Critical patent/CN114178549B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/31—Calibration of process steps or apparatus settings, e.g. before or during manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/80—Data acquisition or data processing
    • B22F10/85—Data acquisition or data processing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种半开孔板格超材料及其增材制造方法，属于超材料相关技术领域，其中所述半开孔板格超材料为面心立方(FCC)结构，其由周期性单胞组合而成，所述单胞的尺寸可按需求进行调节；每个所述单胞结构由八个相同的空心正四面体按一定规律组合而成，每个所述正四面体由四块薄板围成，所述薄板的厚度可按需求进行调节；在每个正四面体的顶点处进行开孔处理，形成半开孔结构，孔径大小可按需求进行调节。本发明不仅提高了设计自由度，还克服了激光粉末床熔融、光固化等增材制造技术成形时面临的工艺约束难题，从而可以更加灵活地调控板格超材料的结构参数，并利用激光粉末床熔融、光固化等增材制造工艺进行成形。

Description

一种半开孔板格超材料及其增材制造方法
技术领域
本发明属于超材料相关技术领域，更具体地，涉及一种半开孔板格超材料及其增材制造方法。
背景技术
力学超材料(Mechanical Metamaterials，MMs)是指通过对构建微结构单元进行巧妙的设计而使其具备超常规或反常规力学性能的新型材料，具有超轻、超强、超高吸能特性的力学超材料可在诸多领域发挥重要作用。但是，由于力学超材料通常具有极其复杂的微观结构，传统的材料加工工艺无法实现其一体化成形，严重限制了其应用和推广。
增材制造(Additive Manufacturing，AM)作为一种近年来新兴的制造技术，其基于离散-堆积原理，由构件的三维数据驱动，对构件进行一体化成形，从而实现具有复杂微结构构件的快速制造。激光选区熔化(Selective Laser Melting，SLM)是金属增材制造的一种主要技术途径，以高能束激光作为能量源，按照切片模型中的规划路径对金属粉末床进行逐层扫描，通过金属粉末材料逐点、逐层的熔化和凝固过程达到成形金属构件的目的。激光选区熔化技术突破了传统制造技术无法成形具有复杂微结构的金属构件的限制，可以直接成形出近乎全致密且力学性能良好的金属构件，可解决一体化成形力学超材料的问题。
相对于传统轻质材料(蜂窝结构、泡沫结构等)和桁架点阵结构超材料，板格超材料(Plate Lattice Metamaterials，PLMs)拥有更好的力学性能，其比强度和比刚度接近各向同性材料的理论上限(Hashin-Shtrikman上限)，且拥有更高的比吸能(Specific EnergyAbsorption，SEA)。但是，采用SLM工艺成形时面临着诸多工艺约束问题。例如，板格结构中存在大量的密闭腔体，采用SLM工艺成形时，腔体内部的金属粉末难以清除，需要对结构进行开孔设计。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了种半开孔板格超材料及其增材制造方法，其目的在于将半开孔板格超材料被设计为面心立方(FCC)点阵结构，其由多个单胞结构组合而成，每个单胞由八个空心正四面体结构按规律组合而成，每个四面体分别在其顶点处引入球形孔洞。相比于闭孔板格超材料，本发明的半开孔板格超材料不仅适用于粉末床熔融等增材制造技术，而且引入了一个新的设计自由度，即可通过调节板厚和孔径来调控结构的体积分数、力学和物理性能，从而获得具有不同性能和功能的超材料结构。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种半开孔板格超材料，所述半开孔板格超材料为多个单胞结构组成的面心立方结构；
所述单胞结构包括顶面以单胞结构中心为原点十字交叉对称设置的四个第一正四面体，以及底面由所述四个第一正四面体以x-y平面为基准面对称设置的四个第二正四面体；
所述第一正四面体和所述第二正四面体相同且均为空心结构；
所述第一正四面体和第二正四面体均由四块板合围而成，且在正四面体的顶点处设有球形孔洞。
优选地，多个单胞结构沿坐标轴方向以阵列形成所述半开孔板格超材料。
优选地，所述单胞结构为正方体结构。
优选地，所述正四面体的棱长a的长度为
Figure BDA0003342555990000021
优选地，所述正四面体由四块正三角形板合围而成，其中所述正三角形的边长b的长度为
Figure BDA0003342555990000031
优选地，所述球形孔洞孔径D的取值范围小于所述正四面体的棱长a。
按照本发明的另一方面，提供了一种半开孔板格超材料的增材制造方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，选取板的厚度及孔洞的孔径长度，确定单胞模型在x，y，z三个正交方向上的尺寸，通过Python语言编写脚本，在有限元分析软件中生成单胞模型；
步骤二，对生成的单胞模型在x，y，z三个正交方向上进行阵列，生成多胞模型，并在有限元分析软件中生成多胞模型的IGS文件；
步骤三，将多胞模型的IGS文件导入设计软件NX中，并输出多胞模型的STL文件；
步骤四，将所述多胞模型的STL文件导入激光选区熔化设备进行成形，得到半开孔板格超材料。
优选地，所述半开孔板格超材料的体积分数可通过改变所述板的厚度或孔洞的孔径进行调节。
优选地，还包括在有限元分析软件中对所述步骤一中生成的单胞模型赋予材料参数，划分网格，施加边界条件，施加载荷，进行力学模拟测试。
优选地，还可将所述多胞模型的STL文件导入激光选区烧结设备、熔融沉积设备或光固化立体成形设备进行成形。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1、本发明提出的半开孔板格超材料与传统桁架点阵结构相比，具有更高的比刚度、比强度和比吸能等优点，而且板格超材料中的板相对于桁架点阵结构中的杆具有更大的接触面积，因此，可在增材制造过程中提供更强的自支撑，便于进行成形。
2、本发明提出的半开孔板格超材料与传统板格结构相比，在单胞的顶点和中心处引入了球形孔洞，不仅可以快速清除空腔内部残留金属粉末等原材料，而且引入了一个新的设计自由度，提高了结构的可设计性。
3、本发明提出的半开孔板格超材料通过改变板厚、孔径大小对半开孔板格超材料结构的力学、传热、传质、吸能、吸声等特性进行调控，极大地增强了板格超材料特性参数的调控范围，从而获得调控能力更强的板格超材料功能构件。
4、本发明提出的半开孔板格超材料通过对正四面体棱长、正三角形板边长、孔洞孔径的长度限制，可以在实际设计和生产过程中更加直观准确地定义结构参数，方便后续进行结构件的批量设计与生产。
5、本发明提出的半开孔板格超材料具有极其复杂的细微结构，采用增材制造技术可以快速精确地成形出实体构件。
附图说明
图1是本发明提供的半开孔板格超材料的单胞结构示意图；
图2中的(a)是本发明实施例中单胞结构的俯视图；
图2中的(b)是本发明实施例中单胞结构的侧视图；
图2中的(c)是本发明实施例中单胞结构的正视图；
图3是图1中的单胞结构通过阵列得到的三维半开孔板格超材料的结构示意图；
图4中的(a)(b)(c)分别是图3中的三维半开孔板格超材料沿不同角度的结构示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-板；2-孔洞；3-正四面体。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步地详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1至图4，本发明中的半开孔板格超材料相对于传统桁架点阵结构具有更优异的力学性能。相对于传统板格超材料，在单胞的顶点和中心处引入了球形孔洞，不仅可以快速清除空腔内部残留金属粉末等原材料，而且引入了一个新的设计自由度，提高了结构的可设计性。通过改变板厚、孔径大小对半开孔板格超材料结构的力学、传热、传质、吸能、吸声等特性进行调控，极大地增强了板格超材料特性参数的调控范围，从而获得调控能力更强的板格超材料功能构件。
所述半开孔板格超材料可由多个单胞阵列组合而成，不同的组合方式会形成不同的半开孔板格超材料。所述板1为等厚板，孔洞2为球形孔洞，板1的厚度和孔洞2的孔径可以在适当范围内进行调节。
请参阅图1，本实施方式中，所述正四面体3内部为空腔，所述空腔通过孔洞2与外界相连通。
进一步地，板的作用主要是形成主体结构，承受载荷，通过调节板的厚度，可以得到不同体积分数的结构。通常来说，板的厚度越大，结构的体积分数也就越大，其力学性能也就越高。通过增大板的厚度，可以有效地提高结构的体积分数，并增强其力学性能。此外，球形孔洞的设计主要是解决增材制造中空腔内部金属粉末等原材料难以清除的难题。通过在单胞顶点和中心处设计并添加球形孔洞，可以快速清除空腔内部残留的原材料，并且可以通过改变孔洞的大小对半开孔板格超材料的力学、物理等性能进行调控。因此，本发明所设计的半开孔板格超材料的性能可以进行有效调控，在很大程度上提高了所述结构的设计自由度。
更进一步的说明，设计半开孔板格超材料模型，然后利用ABAQUS等有限元模拟软件计算结构的体积分数和力学性能。对于半开孔板格超材料而言，其在x，y和z方向具有周期性，且在上述三个方向具有相同的力学性能。因此，在进行模拟计算的过程中，选取一个单胞结构进行分析即可取得整体结构的力学性能，而且还缩短了计算时间，提高了分析效率。
组成半开孔板格超材料的单胞的尺寸、板的厚度、孔洞大小等结构参数可根据需求和工艺进行调节，例如，激光选区熔化工艺可成形毫米级单胞结构，板厚与孔径均可控制在微米级；光固化工艺可将结构尺度控制在微米级；双光子光刻工艺可将结构尺度控制在纳米级。通过调节结构参数，可获得具有不同体积分数和性能的结构形式。
所述半开孔板格超材料的密度和力学性能与所选取的原材料直接相关，可以根据不同的需求选择不同的原材料进行制造。例如，激光选区熔化工艺可选取金属基粉末作为原材料，光固化工艺可选取光敏树脂等高聚物作为原材料。所述半开孔板格超材料单胞的边长为L，板厚为t，孔径为D。板厚越大，结构的体积分数也就越大，结构的强度、刚度也就越高。孔径越大，结构的体积分数也就越小，结构的强度、刚度也就越低，但是结构的传质性能越好。
本发明还提供了一种半开孔板格超材料的增材制造方法，所述方法用于制造上述半开孔板格超材料，其采用的增材制造方法可以为激光选区熔化技术(SLM)、激光选区烧结技术(SLS)、熔融沉积技术(FDM)和光固化立体成形技术(SLA)。
本实施例所述半开孔板格超材料的具体设计步骤如下：
(1)增材制造工艺
根据本实施例所述半开孔板格超材料的结构尺寸，选用激光选区熔化工艺进行制造，激光选区熔化工艺适用于成形具有复杂结构的金属构件，且成形精度较高；
基于激光选区熔化工艺，本实施例选用316L不锈钢作为原材料，其弹性模量为210GPa，泊松比为0.3，密度为7.98g/cm3，316L不锈钢具有良好的力学性能和耐腐蚀性能，满足轻量化、耐腐蚀等多种工况使用要求；
激光选区熔化工艺主要采用逐层铺粉、逐层熔化的策略成形构件，在成形过程中粉末床可对结构形成支撑，结构的半开孔拓扑结构可以保证方便快捷地清除结构腔体内部残留的金属粉末。结构的宏观尺寸，单胞大小、板厚和孔径等结构参数的具体取值与激光选熔化成形设备台面大小、成形精度等工艺参数密切相关。
(2)单胞结构设计
单胞结构(图1)在x，y，z，三个正交方向上的设计尺寸为L＝W＝H＝4mm，L为单胞长度，W为单胞宽度，H为单胞高度；通过Python编写脚本语言在有限元分析软件ABAQUS中生成单胞结构；单胞结构设计主要是为了缩短计算时间，提高分析效率，并为后期进行阵列生成大尺寸构件模型做准备；为了满足步骤(1)中的工艺约束，同时具有较好的力学性能，选取板厚t＝200μm，孔径D＝2mm。
(3)阵列结构模型
通过Python语言编写脚本在有限元分析软件ABAQUS中对单胞结构在x，y，z，三个正交方向上进行阵列，生成5×5×5＝125的多胞模型，多胞模型的尺寸为20×20×20mm3；在ABAQUS软件中生成多胞模型的IGS文件，该文件为多胞结构的几何模型，如图3所示。
(4)力学性能分析及验证
在有限元分析软件ABAQUS中，对步骤(2)中设计的单胞模型赋予材料参数，划分网格，施加边界条件，施加载荷，进行力学模拟；分析得到结构的体积分数为19.9％，杨氏模量为11.7GPa，泊松比为0.27，结构的比刚度远大于同等质量下的桁架点阵结构，具有优异的力学性能。
(5)设计结果输出及制造
使用有限元分析软件ABAQUS将步骤(3)中生成的多胞模型的IGS文件进行输出，将所述IGS文件导入设计软件NX中，并输出STL文件，将STL文件导入激光选区熔化装备进行成形，得到上述半开孔板格超材料的样件；
激光选区熔化工艺参数设置如下：激光功率为285W，扫描速度为960mm/s，铺粉层厚为40μm，扫描间距为110μm，扫描方向为层间呈67°。
采用本实施例所述方法设计的半开孔板格超材料重量为12.71g，采用激光选区熔化工艺成形的半开孔板格超材料的实际重量为13.64g，与设计值偏差为7.3％，表明采用激光选区熔化工艺成形半开孔板格超材料具有较高的精度，与设计值吻合较好。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半开孔板格超材料，其特征在于：
所述半开孔板格超材料为多个单胞结构组成的面心立方结构；
所述单胞结构包括顶面以单胞结构中心为原点十字交叉对称设置的四个第一正四面体，以及底面由所述四个第一正四面体以x-y平面为基准面对称设置的四个第二正四面体；
所述第一正四面体和所述第二正四面体相同且均为空心结构；
所述第一正四面体和第二正四面体均由四块板合围而成，且在正四面体的顶点处设有球形孔洞。
2.根据权利要求1所述的一种半开孔板格超材料，其特征在于，多个单胞结构沿坐标轴方向以阵列形成所述半开孔板格超材料。
3.根据权利要求2所述的一种半开孔板格超材料，其特征在于，所述单胞结构为正方体结构。
4.根据权利要求3所述的一种半开孔板格超材料，其特征在于，所述正四面体的棱长a的长度为
Figure FDA0003342555980000011
其中L为所述正方体结构的边长。
5.根据权利要求4所述的一种半开孔板格超材料，其特征在于，所述正四面体由四块正三角形板合围而成，其中所述正三角形的边长b的长度为
Figure FDA0003342555980000012
其中L为所述正方体结构的边长。
6.根据权利要求5所述的一种半开孔板格超材料，其特征在于，所述球形孔洞孔径D的取值范围小于所述正四面体的棱长a。
7.一种权利要求1-6任一项所述的半开孔板格超材料的增材制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一，选取板的厚度及孔洞的孔径长度，确定单胞模型在x，y，z三个正交方向上的尺寸，通过Python语言编写脚本，在有限元分析软件中生成单胞模型；
步骤二，对生成的单胞模型在x，y，z三个正交方向上进行阵列，生成多胞模型，并在有限元分析软件中生成多胞模型的IGS文件；
步骤三，将多胞模型的IGS文件导入设计软件NX中，并输出多胞模型的STL文件；
步骤四，将所述多胞模型的STL文件导入激光选区熔化设备进行成形，得到半开孔板格超材料。
8.根据权利要求7所述的增材制造方法，其特征在于，所述半开孔板格超材料的体积分数可通过改变所述板的厚度或孔洞的孔径进行调节。
9.根据权利要求7所述的增材制造方法，其特征在于，还包括在有限元分析软件中对所述步骤一中生成的单胞模型赋予材料参数，划分网格，施加边界条件，施加载荷，进行力学模拟测试。
10.根据权利要求7所述的增材制造方法，其特征在于，还可将所述多胞模型的STL文件导入激光选区烧结设备、熔融沉积设备或光固化立体成形设备进行成形。
CN202111313165.0A 2021-11-08 2021-11-08 一种半开孔板格超材料及其增材制造方法 Active CN114178549B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111313165.0A CN114178549B (zh) 2021-11-08 2021-11-08 一种半开孔板格超材料及其增材制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111313165.0A CN114178549B (zh) 2021-11-08 2021-11-08 一种半开孔板格超材料及其增材制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114178549A CN114178549A (zh) 2022-03-15
CN114178549B true CN114178549B (zh) 2022-08-05

Family

ID=80601948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111313165.0A Active CN114178549B (zh) 2021-11-08 2021-11-08 一种半开孔板格超材料及其增材制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114178549B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106427084A (zh) * 2016-10-17 2017-02-22 东南大学 一种多边形格构式格栅‑柱结构夹层板
JP2017207037A (ja) * 2016-05-20 2017-11-24 株式会社Ihi ラティス構造
JP2017207036A (ja) * 2016-05-20 2017-11-24 株式会社Ihi ラティス構造
CN111364526A (zh) * 2020-01-17 2020-07-03 西安建筑科技大学 一种具有低频减震特性三维面心立方地震超材料
CN112163291A (zh) * 2020-09-17 2021-01-01 华中科技大学 一种増材制造中多材料力学功能件的成形方法及产品
CN112310647A (zh) * 2020-10-16 2021-02-02 华中科技大学 一种多尺度三维五模超材料及其增材制造方法
CN112728297A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 华中科技大学 一种基于増材制造提高隔热效果的装置
CN112743087A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 北京航星机器制造有限公司 一种ta15钛合金点阵结构、点阵夹层结构及制造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200023584A1 (en) * 2017-10-03 2020-01-23 California Institute Of Technology Fabrication and design of composites with architected layers
US11213923B2 (en) * 2018-07-13 2022-01-04 General Electric Company Heat exchangers having a three-dimensional lattice structure with a rounded unit cell entrance and methods of forming rounded unit cell entrances in a three-dimensional lattice structure of a heat exchanger
US11712870B2 (en) * 2019-11-25 2023-08-01 University Of Virginia Patent Foundation Plated lattice and systems and methods for forming thereof
US11826952B2 (en) * 2020-03-13 2023-11-28 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Structural metamaterials comprising interpenetrating lattices

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017207037A (ja) * 2016-05-20 2017-11-24 株式会社Ihi ラティス構造
JP2017207036A (ja) * 2016-05-20 2017-11-24 株式会社Ihi ラティス構造
CN106427084A (zh) * 2016-10-17 2017-02-22 东南大学 一种多边形格构式格栅‑柱结构夹层板
CN111364526A (zh) * 2020-01-17 2020-07-03 西安建筑科技大学 一种具有低频减震特性三维面心立方地震超材料
CN112163291A (zh) * 2020-09-17 2021-01-01 华中科技大学 一种増材制造中多材料力学功能件的成形方法及产品
CN112310647A (zh) * 2020-10-16 2021-02-02 华中科技大学 一种多尺度三维五模超材料及其增材制造方法
CN112728297A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 华中科技大学 一种基于増材制造提高隔热效果的装置
CN112743087A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 北京航星机器制造有限公司 一种ta15钛合金点阵结构、点阵夹层结构及制造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
3D Plate-Lattices：An Emerging Class of Low-Density Metamaterial Exhibiting Optimal Isotropic Stiffness;Thomas Tancogne-Dejean et al.;《Advanced Materials》;20181231;第1803334（1-6）页 *
用于声波调控的五模式超材料;王兆宏等;《光电工程》;20170115;第44卷(第01期);第34-48页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114178549A (zh) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tamburrino et al. The design process of additively manufactured mesoscale lattice structures: a review
Al-Ketan et al. Multifunctional mechanical metamaterials based on triply periodic minimal surface lattices
CN105818383B (zh) 一种基于全息光镊的超材料光固化3d打印方法
Zeng Optimization of support structures for selective laser melting.
Wang et al. Cell-size graded sandwich enhances additive manufacturing fidelity and energy absorption
CN111895015B (zh) 基于增材制造的变体梯度点阵结构
Kandemir et al. Topology optimization of 2.5 D parts using the SIMP method with a variable thickness approach
Hussein The development of lightweight cellular structures for metal additive manufacturing
CN102000821A (zh) 基于sls成型的可控非匀质材料零件制备方法
CN112287491A (zh) 一种复合型点阵材料及其设计方法
Almesmari et al. Recent Advancements in Design Optimization of Lattice‐Structured Materials
CN103692654A (zh) 立体打印技术制作三维周期结构超材料的方法
Villalpando Rosas Characterization of parametric internal structures for components built by fused deposition modeling
CN114178549B (zh) 一种半开孔板格超材料及其增材制造方法
Wojciechowski et al. Acoustic properties of 3D printed bulk absorbers with novel surface topologies
Bian et al. Mechanical properties of internally hierarchical multiphase lattices inspired by precipitation strengthening mechanisms
Dar et al. Quasi-static compression and deformation behavior of additively manufactured flexible polymeric lattice structure
US20220143698A1 (en) 'high-entropy lattice' achieved by 3d printing
Zhang et al. Design of variable-density structures for additive manufacturing using gyroid lattices
Ji et al. Energy absorption characteristics of 3D lattice structure filled with periodic inner core based on 3D printing
Sangle Design and testing of scalable 3d-printed cellular structures optimized for energy absorption
CN103358553A (zh) 超声聚焦三维快速成型方法及装置
WO2023184565A1 (zh) 一种注塑模具及其制备方法
Samarkin et al. Simulation of the strength properties of lattice structures, produced by the method of three-dimensional printing
CN101985175A (zh) 基于sls成型的激光能量可控非匀质材料零件制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant