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Crushing Behavior and Energy Absorption Characteristics of Reusable TPMS Mechanical Metamaterials
Haonan Tang, Tian Shi, Wei Zhang, Yuan Yuan, Xueling Fan, Chunyu Bai, Yu Shrike Zhang, Jia He 等 11 位
来源Zhongguo kexue. Wulixue Lixue Tianwenxue
年份2026
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三周期极小曲面（Triply Periodic Minimal Surface, TPMS）力学超材料是一类拓扑构型可调控的多孔材料，兼具轻质、高比刚度、高比强度、优异缓冲吸能特性，在航空航天、防护工程、生物医疗等领域有着广泛的应用前景. 采用选择性激光烧结技术制备了三种不同构型的TPMS力学超材料试样，通过准静态压缩和循环加载试验分别研究了TPMS力学超材料的能量吸收能力与可重复使用性，分析了三种典型胞元构型材料在压缩载荷下的压溃行为与变形机理. 研究结果表明：TPMS力学超材料在首个加载循环后应力水平明显降低，而自第二个循环起力学响应趋于稳定，且应力-应变曲线响应曲线与构型密切相关；三种构型在压溃过程中均表现为整体均匀变形模式；数值模拟的压溃变形模式与试验结果一致，应力-应变响应吻合良好.
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学术脉络
学科主题
工程Cellular and Composite Structures
Nonlocal and gradient elasticity in micro/nano structures · Metamaterials and Metasurfaces Applications
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