增材制造点阵结构的弯曲行为：数值表征与实验验证
计算工程、金融与科学
2021-01-25 v1
摘要
选择性激光熔化（SLM）技术在过去数年经历了显著发展，为制造如八面体桁架点阵等复杂超材料提供了独特的灵活性。然而，由于制造过程的高度复杂性，最终零件的微观结构可能出现显著变异。因此，这些点阵的力学行为强烈依赖于工艺诱发的缺陷，凸显了将制造态几何纳入计算结构分析的重要性。这反过来又对传统的贴体网格方法提出挑战，使计算成本大到难以承受。本工作中，采用一种沉浸式的图像到分析框架来高效评估增材制造（AM）点阵的弯曲行为。为此，我们运用有限元胞法（FCM）对点阵结构的三点弯曲试验进行三维数值分析，并比较设计态与制造态的有效属性。此外，我们全面研究了降维梁模型在预测点阵梁弯曲行为中的适用性，并验证了将经典与应变梯度梁理论与 FCM 结合应用的效果。数值结果表明，SLM 八面体桁架点阵呈现尺寸效应，因而需要一个灵活的框架以纳入高阶连续介质理论。
引用
@article{arxiv.2101.09034,
title = {Bending behavior of additively manufactured lattice structures: numerical characterization and experimental validation},
author = {Nina Korshunova and Gianluca Alaimo and Seyyed Bahram Hosseini and Massimo Carraturo and Alessandro Reali and Jarkko Niiranen and Ferdinando Auricchio and Ernst Rank and Stefan Kollmannsberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09034},
year = {2021}
}