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复杂 3D 打印颗粒形状的光弹性应力响应

软凝聚态物质 2022-05-17 v1 应用物理

摘要

虽然三维颗粒内的应力可视化将极大推进我们对复杂颗粒行为的理解,传统光弹性方法受制于缺乏制造合适复杂颗粒的可用技术。近来,3D 打印为增强具物理代表性颗粒的应力分析范围创造了新可能。在此,我们研究并评估了通过 3D 打印具有复杂外形与光弹性属性的单颗粒所带来的机遇。我们报告了 X 射线计算机断层扫描与 3D 打印结合传统光弹性分析的结果,以可视化从简单 2D 圆盘到复杂 3D 打印咖啡豆(含内部空隙)颗粒的应变。我们发现打印层与加载力的相对取向影响圆盘的光学响应,但其力学属性无显著差异。此外,我们给出了 3D 打印复杂颗粒内应力的半定量测量。本文概述了三维颗粒应力可视化的潜在局限与未来关注方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.07622,
  title  = {Photoelastic Stress Response of Complex 3D-Printed Particle Shapes},
  author = {Negin Amini and Josh Tuohey and John M. Long and Jun Zhang and David A. V. Morton and Karen Daniels and Farnaz Fazelpour and Karen P. Hapgood},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.07622},
  year   = {2022}
}