3D打印数字材料在大应变下的机械各向异性
软凝聚态物质
2026-03-18 v1
摘要
3D 打印的数字材料，其机械行为在热塑性和橡胶状聚合物之间具有越来越重要的作用。然而，由于微观结构各向异性引起的本征机械各向异性，导致其机械功能未能得到充分利用。本文综合机械测试、显微镜分析和微观机械建模，以全面理解数字材料在小应变到大应变范围内因制造取向导致的非线性机械行为所致的复杂变形机制。为此，我们构建了代表性体积单元，考虑制造取向导致的光固化基树脂的扩散和混合产生的高度各向异性微观特征。随后，我们通过微观机械分析表明，嵌入软橡胶基质中的 well-alignment 椭圆形硬质 thermoplastic 包含体在压缩变形下产生初始弹性各向异性。我们的实验和微观机械建模结果还显示，高长宽比硬质域的屈曲不稳定与塑性变形之间的相互作用主导了大应变下的机械各向异性以及制造取向相关的韧性和能量耗散能力。
引用
@article{arxiv.2603.16149,
title = {Mechanical anisotropy of 3D-printed digital materials at large strains},
author = {Seunghwan Lee and Gisoo Lee and Seounghee Yun and Sumin Lee and Jeonyoon Lee and Hansohl Cho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.16149},
year = {2026}
}