快速原型制造蜂窝材料的蠕变失效
材料科学
2020-05-12 v1
摘要
增材制造与快速原型制造是用于生成用于蠕变工况晶格材料的通用方法。然而，这些技术会引入可降低宏观蠕变强度的缺陷。在本研究中，测量了二维 PMMA 晶格在粘塑性工况下的单轴拉伸响应：测试在 100°C 下进行，该温度略低于 PMMA 的玻璃化转变温度 T_g。引入了既有的制造缺陷（Plateau 边界与杆件厚度变化）和既有的设计缺陷（缺失胞壁、固体夹杂和随机扰动的连接点）。在相对密度 0.07 至 0.19 范围内测量了宏观强度的分散性。观察到晶格的初始失效具有扩散性：杆件在若干不相关位置失效，随后发展出垂直于加载方向的单一宏观裂纹。相比之下，相同 PMMA 晶格在室温下以相关、脆性的方式失效。进行了有限元研究以深入理解扩散失效模式以及制造缺陷（包括晶格各杆件拉伸强度的分散性）所起的作用。实验观察到对设计缺陷的高损伤容限：由于移除胞壁或存在固体夹杂导致的强度折减可忽略不计。这些发现有助于在蠕变工况下设计及制造耐损伤晶格。
引用
@article{arxiv.1908.03078,
title = {Creep failure of honeycombs made by rapid prototyping},
author = {P. E. Seiler and H. C. Tankasala and N. A. Fleck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.03078},
year = {2020}
}
备注
30 pages, 11 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1904.10362