金刚石斯瓦茨体的力学性能：从分子动力学模拟到三维打印
应用物理
2020-06-05 v1
摘要
斯瓦茨体是具有高斯负曲率的孔状晶体结构。在这项工作中，我们研究了两种碳基金刚石斯瓦茨体（D688 和 D8bal）的力学行为和能量吸收特性。我们进行了全原子分子动力学（MD）模拟。优化后的 MD 原子模型用于通过熔融沉积建模（FDM）生成用于三维打印（聚乳酸（PLA）聚合物丝）的宏观尺度模型。对原子模型和三维打印模型均进行了单轴压缩下的力学性能研究。对三维打印斯瓦茨体进行了力学测试，发现其变形机制与 MD 模拟中观察到的相似。这些结果表明了一种由结构拓扑主导的尺度无关力学行为。该结构表现出高的比能量吸收和约 0.8 的压溃力效率，这表明三维打印金刚石斯瓦茨体是能量吸收材料的良好候选者。
引用
@article{arxiv.2006.02848,
title = {Mechanical Properties of Diamond Schwarzites: From Molecular Dynamics Simulations to 3D Printing},
author = {Levi C. Felix and Vladimir Gaál and Cristiano F. Woellner and Varlei Rodrigues and Douglas S. Galvao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02848},
year = {2020}
}