Materiais topologicamente intertravados preservam a integridade estrutural por meio de restrição geométrica, em vez de articulações ou adesivos tradicionais, onde cada célula modular se conecta com seus vizinhos. Este estudo investiga a resposta compressiva de cinco colmeias em arco com auto-trancamento fabricadas por impressão 3D de fusão multijato, com geometrias de superfície de contato variadas: simples de curva única (SSC), cortada de curva única (CSC), simples de curva dupla (SDC), e duas variantes reforçadas por malha (SSC-Lattice e CSC-Lattice). Testes de compressão quasistática foram complementados por simulações de elementos finitos explícitas incorporando uma interface de zona coesa para capturar atrito, ligação e desagregação progressiva. Entre os designs não reforçados, o SDC apresenta a maior rigidez inicial e carga máxima, enquanto o CSC fornece a maior absorção de energia específica (SEA) devido ao seu comportamento de colapso mais flexível e estável. A introdução de reforço interno de malha melhora o desempenho, dobrando a rigidez inicial e a resistência máxima, e alcançando a maior SEA (≈0,37 J/g). No entanto, o reforço reduz a estabilidade do platô e o curso de deformação por meio de uma densificação anterior e quedas abruptas da carga após o pico. No geral, os resultados demonstram que ajustar a curvatura de contato e a mecânica interfacial fornece uma estratégia poderosa para equilibrar rigidez, resistência de pico e segurança em caso de colisão em materiais celulares arquitetados. As geometrias otimizadas exibem alta eficiência de absorção de energia e comportamento robusto pós-escoamento, destacando seu potencial para sistemas estruturais leves de mitigação de impacto e segurança em colisões.
Rouis et al. (Terça,) estudaram essa questão.