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应用/结构英文2021被引 49

熔融沉积成型技术制造蜂窝夹芯结构的力学性能研究

Mechanical performance of honeycomb sandwich structures built by FDM printing technique

S Gohar, G Hussain, A Ali, H Ahmad · Faculty of Mechanical Engineering, Ghulam Ishaq Khan University of Engineering Sciences and Technology, Topi, District Swabi, Pakistan
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期刊 / 来源Journal of Thermoplastic Composite Materials
卷/期/页36 / 1 / 182-200
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关键词:蜂窝夹芯结构熔融沉积成型复合材料面板弯曲强度界面粘结强度铺层方向3D打印力学性能

摘要整理

蜂窝夹芯结构(HCSS)因其高强度重量比、刚度和抗冲击强度等优异性能,在航空航天、汽车和卫星工业中应用广泛。熔融沉积成型(FDM)技术具有设计自由度高、工艺简单、制造周期短、成本低廉等优势,能够增强蜂窝夹芯结构的功能性。本研究系统调查了FDM制造蜂窝夹芯结构的力学性能,包括弯曲性能、边向压缩强度和界面粘结强度。通过改变面板/芯材组合制备了四种试样:ABS芯材+复合材料(PLA+15%碳纤维)面板、ABS芯材+PLA面板、TPU芯材+复合材料面板和TPU芯材+PLA面板。通过改变纤维铺层方向(0°/90°和45°/−45°)研究了面板几何结构的影响。力学表征结果表明,ABS芯材与复合材料面板结合0°/90°铺层方向的组合具有最优性能。研究表明,采用FDM技术可以制造具有复杂层合方案和充分力学性能的蜂窝夹芯结构,这将有助于扩展FDM技术在工业规模上的应用范围。

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