具有自旋拓扑互穿相复合材料的 3D 打印力学性能
应用物理
2021-02-16 v1
摘要
通过实验与数值方法研究了具有随机自旋拓扑的互穿相复合材料（IPC）的力学响应。采用 Polyjet 多材料打印制备模型聚合物体系，增强相取自旋壳层拓扑，剩余体积由较软的基体填充。我们表明，自旋壳层 IPC 具有与两种成熟周期增强结构（Schwarz P 三周期极小曲面（TPMS）和八面体桁架点阵）相当的抗压强度和刚度，同时表现出远不那么灾难性的失效和更大的抗损伤能力，尤其在增强相高体积分数时。高刚度与强度以及屈服后长而平坦的平台区相结合，使自旋壳层 IPC 成为能量吸收与冲击防护应用的有前景候选，其在大压应变下无材料软化可防止突然坍塌。重要的是，与所有具周期增强的 IPC 不同，自旋壳层 IPC 可通过自组装技术实现可扩展制造。
引用
@article{arxiv.2102.06707,
title = {Mechanical Performance of 3D Printed Interpenetrating Phase Composites with Spinodal Topologies},
author = {Yunfei Zhang and Meng-Ting Hsieh and Lorenzo Valdevit},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.06707},
year = {2021}
}