報告概述

冬云教授對點陣結(jié)構(gòu)進行了概述，目前的點陣結(jié)構(gòu)主要包含三種類型：基于支柱的點陣結(jié)構(gòu)、基于骨架的點陣結(jié)構(gòu)、板狀三周期極小曲面點陣結(jié)構(gòu)；上述三種點陣大多由三角形、菱形、六角菱形、菱形十二面體和十四面體等基礎(chǔ)單元構(gòu)成的周期性結(jié)構(gòu)。

之后對多孔結(jié)構(gòu)進行了概述，多孔結(jié)構(gòu)具有高比強度、高比剛度、輕量化、吸能、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點，可以用于航空、航天、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域，對于多孔結(jié)構(gòu)的研究主要集中在力學(xué)性能、變形失效等方面。

目前，張冬云教授課題組主要研究了三種多孔結(jié)構(gòu)，包括菱形十二面體結(jié)構(gòu)、體心結(jié)構(gòu)和拓撲優(yōu)化多孔結(jié)構(gòu)。使用Ti6Al4V材料3D打印了不同胞元尺寸（4mm、6mm和8mm），不同孔隙率（85%、90%和95%）的樣品，并進行了力學(xué)性能測試，測試結(jié)果顯示，在相同胞元尺寸條件下，力學(xué)性能隨孔隙率的上升而下降。在壓縮過程中，多孔點陣機構(gòu)的能量吸收由其抗壓強度、平臺應(yīng)力及致密化應(yīng)變共同決定。此外，張冬云教授還對菱形十二面體（Ti6Al4V）均勻結(jié)構(gòu)、梯度結(jié)構(gòu)以及連續(xù)梯度結(jié)構(gòu)進行了對比測試。

對TC4材料打印的體心點陣結(jié)構(gòu)進行壓縮性能測試，結(jié)果顯示同胞元尺寸點陣結(jié)構(gòu)抗壓強度、壓縮模量以及平臺階段強度隨相對密度增加而增加。平臺階段起伏程度隨著壓縮應(yīng)變的增大逐漸減小。AlSi10Mg材料打印的體心點陣結(jié)構(gòu)測試結(jié)果相近，但在平臺階段起伏程度大且劇烈。

最后，張冬云教授對課題組自己設(shè)計的一種3D打印拓撲優(yōu)化多孔結(jié)構(gòu)性能進行了研究。并在報告中介紹了大量點陣結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)的設(shè)計思路、測試數(shù)據(jù)及研究結(jié)論；并表示有些檢測行為通過模擬軟件無法精確呈現(xiàn)。如通過實時動態(tài)顯微CT做原位觀察，特別是對缺陷觀察，以及缺陷對性能的影響相關(guān)研究非常重要！