机械工程材料

作者：吴耀中, 王亚辉, 李学鹏, 齐旭, 王华伟

关键词：三周期极小曲面夹层结构, 三点弯曲, 结构参数, 有限元模拟, 极限载荷, 弯曲刚度

建立了Primitive型三周期极小曲面（P-TPMS）夹层结构三点弯曲的有限元模型,通过三点弯曲试验进行了验证；采用该有限元模型研究了胞元长度（8,12,24?mm）、P-TPMS结构相对密度（0.15,0.20,0.25）、面板厚度（1.5,2.0,2.5?mm）等结构参数对夹层结构极限载荷和弯曲刚度的影响。结果表明：模拟得到的夹层结构的力-位移曲线整体变化趋势与试验结果基本吻合,极限载荷的相对误差为5.7%,验证了有限元模型的准确性。随着胞元长度的增加,夹层结构的极限载荷呈先升后降的趋势,当胞元长度为12?mm时极限载荷最大,较胞元长度为24?mm提高9.2%,弯曲刚度减小,胞元长度为8?mm的弯曲刚度较胞元长度为24?mm提高23.9%；随着P-TPMS结构相对密度或面板厚度的增加,夹层结构的极限载荷和弯曲刚度均增大,P-TPMS结构相对密度为0.25的极限载荷和弯曲刚度较相对密度为0.15分别提高91.4%和78.1%,面板厚度为2.5?mm的极限载荷和弯曲刚度较面板厚度为1.5?mm分别提高34.0%和38.7%。

来源：2024年第12期

《机械工程材料》期刊编辑部

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