مقارنة أداء الضغط وامتصاص الطاقة للهياكل الشبكية المصنوعة بواسطة الصهر بالليزر الانتقائي

يمكّن الصهر بالليزر الانتقائي (SLM) من تصنيع هياكل شبكية معقدة للغاية، مثل هيكل الشبكة السطحية الحد الأدنى ثلاثي الدوران (TPMS) الجديد. تبحث هذه المقالة في أداء الضغط وسعة امتصاص الطاقة لأربعة هياكل TPMS من SLM ذات خلايا وحدة Gyroid وDiamond وIW وPrimitive. يتم تحليل أنماط التشوه والفشل من خلال التجارب الميكانيكية ومحاكاة العناصر المحدودة. يتم أيضًا دراسة أداء الضغط وامتصاص الطاقة لهياكل Gyroid وIW ذات الكثافات النسبية المختلفة. تظهر النتائج أن نمط التشوه يهيمن عليه التواء الانحناء في هياكل Gyroid وDiamond وIW. تمتلك هياكل IW وGyroid أداء ضغط وامتصاص طاقة أعلى. ومع ذلك، فإن الهياكل Primitive لها أعلى أداء ضغط وأدنى امتصاص للطاقة بسبب نمط تشوهها الذي يهيمن عليه الشد. يمكن ربط مقاومة الضغط ومعامل هياكل Gyroid وIW بالكثافة النسبية بواسطة نموذج Gibson–Ashby. مع كثافات نسبية تتراوح بين 4.6% إلى 8.6%، يمتلك الهيكل Gyroid طاقة امتصاص أعلى. ومع ذلك، فإن الهيكل IW يمتلك طاقة امتصاص أعلى مع الكثافات النسبية من 8.6% إلى 12.6%.