I-WP型极小曲面空心多孔结构设计与力学性能分析#br#

来源：计算机集成制造系统杂志2022年第9期北京时间：

作者：杜义贤, 孙鹏飞, 付君健, 田启华, 周祥曼, 陶然

单位：1.三峡大学机械与动力学院2.三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室3.长江三峡通航管理局

摘要：为了获得具有高承载和吸能特性的新型多孔结构,提出了基于三周期极小曲面的空心多孔结构设计与力学性能分析方法。通过将不同水平参数的I-Wrapped Package(I-WP)型三周期极小曲面进行布尔运算,实现空心多孔结构设计,基于数值均匀化法评估了空心多孔结构的等效属性,采用有限元法分析了空心多孔结构的静态力学性能,通过压缩实验分析了空心多孔结构的压缩和吸能特性。相对于I-WP型基础结构,I-WP型空心多孔结构具有更高的等效体积模量,在静态载荷下承载能力更强,在动态载荷下压缩和吸能特性更优。

关键词：三周期极小曲面,空心多孔结构,力学性能,数值均匀化法,有限元法

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51775308);湖北省教育厅科学技术研究资助项目(Q20201205);水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室开放基金资助项目(2020KJX04)。