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题名TPMS原位杂化设计与承载性能
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作者
黎凡
骆科彤
李嘉耀
柳沛宏
陆丽娜
陆春
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机构
广西民族大学、广西高校环境友好材料及碳中和新技术重点实验室、广西先进结构材料与碳中和重点实验室
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出处
《机械强度》
2025年第11期59-67,共9页
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基金
广西自然科学基金-面上项目(2021JJA160107)
广西重点研发项目(桂科2023AB01050)。
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文摘
三周期极小曲面(Triply Periodic Minimal Surface,TPMS)多孔结构具有良好的力学性能,且比表面积高,常用于结构设计中。但不同结构之间的杂化及杂化中参数对模型性能的影响未得到充分研究。基于此,对TPMS多孔结构的Diamond和Schwarz P模型进行原位杂化,分析了均偏角,并采用熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)制造了一种新型的Diamond/Schwarz P模型,探讨了不同杂化参数下模型的孔隙特性、压缩强度和变形行为。结果表明,不同杂化比例下Diamond/Schwarz P模型的承载性能呈非线性变化,其中原始Schwarz P模型的压缩强度为1.72 MPa,均偏角为48.48°,在以Schwarz P为主的模型中,3∶7的比例下模型表现出最佳承载性能,其压缩强度为2.17 MPa,均偏角为49.36°;原始Diamond模型的压缩强度为5.57 MPa,均偏角为52.06°,在以Diamond为主的模型中,8∶2的比例下模型表现出最佳承载性能,其压缩强度为6.05 MPa,均偏角为52.09°,但在6∶4与7∶3的比例下模型的承载性能出现降低,均偏角减小。在此基础上,用均偏角解释了不同模型承载性能存在差异的原因,并成功预测了8∶2比例下模型的承载性能最佳,论证了参数设计可以精准调节模型的承载性能这一结论。
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关键词
三周期极小曲面
承载性能
原位杂化
参数设计
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Keywords
Triply periodic minimal surface
Bearing capacity
In-situ hybridization
Parameter design
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分类号
TQ320.66
[化学工程]
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