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保健品 nanfang 2023-07-17 01:55 123 0

1.元胞自動(dòng)機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用

胞元結(jié)構(gòu)是增材制造的一個(gè)重要的研究領(lǐng)域,正如3D科學(xué)谷之前的文章《3D打印胞元結(jié)構(gòu)建模的六大挑戰(zhàn)》所提到的,就像建筑用的空心磚,胞元的應(yīng)用減少了材料的使用,有效幫助實(shí)現(xiàn)輕量化,而與此同時(shí),如何保證仍然滿(mǎn)足力學(xué)性能的要求,則成為建模界“才下眉頭、卻上心頭”縈繞不散的要緊事。

2.元胞自動(dòng)機(jī)模型應(yīng)用

本期,3D科長(zhǎng)津湖之水門(mén)橋電影下載學(xué)谷與谷友特分享常見(jiàn)的幾種結(jié)構(gòu),以及這些結(jié)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)四大常見(jiàn)結(jié)構(gòu)蜂窩蜂窩結(jié)構(gòu)是蜂巢的基本結(jié)構(gòu),是由一個(gè)個(gè)正六角形單房、房口全朝下或朝向一邊、背對(duì)背對(duì)稱(chēng)排列組合而成的一種結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)有著優(yōu)秀的幾何力學(xué)性能,因此在材料學(xué)科具有廣泛應(yīng)用。

3.元胞自動(dòng)機(jī)模型背后的機(jī)理模型

蜜蜂的蜂窩構(gòu)造非常精巧、適用而且節(jié)省材料蜂房由無(wú)數(shù)個(gè)大小相同的房孔組成,房孔都是正六角形,每個(gè)房孔都被其它房孔包圍,兩個(gè)房孔之間只隔著一堵蠟制的墻令人驚訝的是,房孔的底既不是平的,也不是圓的,而是尖的這個(gè)底是由三個(gè)完全相同的菱形組成。

4.元胞自動(dòng)機(jī)仿真模擬

有人測(cè)量過(guò)菱形的角度,兩個(gè)鈍角都是109°而兩個(gè)銳角都是70°令人叫絕的是,世長(zhǎng)津湖之水門(mén)橋電影下載界上所有蜜蜂的蜂窩都是按照這個(gè)統(tǒng)一的角度和模式建造的蜂房的結(jié)構(gòu)引起了科學(xué)家們的極大興趣經(jīng)過(guò)對(duì)蜂房的深入研究,科學(xué)家們驚奇地發(fā)現(xiàn),相鄰的房孔共用一堵墻和一個(gè)孔底,非常節(jié)省建筑材料;房孔是正六邊形,蜜蜂的身體基本上是圓柱形,蜂在房孔內(nèi)既不會(huì)有多余的空間又不感到擁擠。

5.元胞自動(dòng)機(jī)應(yīng)用實(shí)例

蜂窩的結(jié)構(gòu)給航天器設(shè)計(jì)師們很大啟示,他們?cè)谘兄茣r(shí),采用了蜂窩結(jié)構(gòu):先用金屬制造成蜂窩,然后再用兩塊金屬板把它夾起來(lái)就成了蜂窩結(jié)構(gòu)這種蜂窩結(jié)構(gòu)強(qiáng)度很高,重量又很輕,還有益于隔音和隔熱因此,現(xiàn)在的航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星、宇宙飛船在內(nèi)部大量采用蜂窩結(jié)構(gòu),衛(wèi)星的外殼也幾乎全部是蜂窩結(jié)構(gòu)。

6.元胞自動(dòng)機(jī)理論研究及其仿真應(yīng)用

因此,長(zhǎng)津湖之水門(mén)橋電影下載這些航天器又統(tǒng)稱(chēng)為“蜂窩式航天器”

7.元胞自動(dòng)機(jī)例題

圖:寶馬i3碰撞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分 開(kāi)孔泡沫所含泡孔絕大多數(shù)都是互相連通的泡沫塑料開(kāi)孔結(jié)構(gòu)的獲得僅當(dāng)滿(mǎn)足下列條件:(1)每個(gè)球形或多邊形泡孔必須至少有兩個(gè)孔或兩個(gè)破壞面;(2)大多數(shù)泡孔棱必須為至少3個(gè)結(jié)構(gòu)單元所共有。

8.元胞自動(dòng)機(jī)模型matlab代碼

與閉孔泡沫相比較,開(kāi)孔泡沫對(duì)水和濕氣有更高的吸收能力,對(duì)氣體和蒸汽有更高的滲透性,對(duì)熱或電有更低的絕緣性,還有更好的吸收和阻尼聲音的能力對(duì)設(shè)計(jì)的影響方面,與蜂窩不同的是,開(kāi)孔泡沫的設(shè)計(jì)更適合用于刺激環(huán)境下(應(yīng)力、流動(dòng)、熱),這些是不可預(yù)測(cè)的。

9.元胞自動(dòng)機(jī)公式

作為吸收能量的“利器”,開(kāi)孔泡沫適合用于復(fù)長(zhǎng)津湖之水門(mén)橋電影下載雜結(jié)構(gòu)開(kāi)孔泡沫材料之間的互聯(lián)互通,也使得流體流過(guò)該結(jié)構(gòu)更順暢

10.元胞自動(dòng)機(jī)的原理

圖:金屬泡沫材料的掃描電鏡圖像

圖:開(kāi)孔泡沫單元在壓縮下的有限元模擬,考慮了彎曲的主要變形模式 閉孔泡沫閉孔泡沫的泡孔是由泡壁和泡棱圍城的閉合結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)完整,泡孔之間相互鼓勵(lì),互不相通但在實(shí)際中,開(kāi)孔結(jié)構(gòu)和閉孔結(jié)構(gòu)可能同時(shí)存在泡沫中出現(xiàn),只是出現(xiàn)的幾率不同而已。

因此,根據(jù)泡沫中開(kāi)孔結(jié)構(gòu)和閉孔結(jié)構(gòu)所占比率,將閉孔結(jié)構(gòu)達(dá)90%以上的泡沫定義為閉孔泡沫;反之則定義為開(kāi)孔泡沫

泡孔結(jié)構(gòu)對(duì)泡沫塑料的性能有重大的影響,一般情況下,閉孔泡沫塑料的力學(xué)強(qiáng)度較高,絕熱性和沖緩性都較優(yōu),吸水性小,而開(kāi)孔泡沫塑料較柔軟,更富彈性,隔音性良長(zhǎng)津湖之水門(mén)橋電影下載好閉孔泡沫塑料除具有一般泡沫塑料特性外,還具有較低的導(dǎo)熱性和吸水性。

閉孔泡沫材料一般用作保溫、絕緣、隔音、包裝、漂浮、減震以及結(jié)構(gòu)材料等用途晶格晶格的外觀非常類(lèi)似于開(kāi)孔泡沫,但不同的是,晶格成員的變形是拉伸為主,而不是彎曲晶格結(jié)構(gòu)的材料特點(diǎn)是重量輕、高強(qiáng)度比和高特定剛性。

并且?guī)?lái)各種熱力學(xué)特征,晶格結(jié)構(gòu)的超輕型結(jié)構(gòu)適合用在抗沖擊/爆炸系統(tǒng)、或者充當(dāng)散熱介質(zhì)、聲振、微波吸收結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中波音公司就將晶格結(jié)構(gòu)的超輕3D打印材料用于飛機(jī)墻面和地板等非機(jī)械部件這使得飛機(jī)重量大大減輕,提高飛機(jī)的燃油效率。

感謝晶格結(jié)構(gòu)的獨(dú)特特性以及低體積容量,晶格結(jié)構(gòu)與功能部件的設(shè)計(jì)結(jié)合已被證明是增材制造發(fā)揮潛力的優(yōu)勢(shì)長(zhǎng)津湖之水門(mén)橋電影下載領(lǐng)域

Thales Alenia Space還打印了含晶格的金屬結(jié)構(gòu)重量為1.7公斤,體積為134×28×500毫米用于歐洲最大的衛(wèi)星制造商Thales Alenia Space的衛(wèi)星上參考資料推薦:[1] Ashby, “Materials Selection in Mechanical Design,” Fourth Edition。

[2] Gibson & Ashby, “Cellular Solids: Structure & Properties,” Second Edition[3] Gibson, Ashby & Harley, “Cellular Materials in Nat長(zhǎng)津湖之水門(mén)橋電影下載ure & Medicine,” First Edition

[4] Ashby, Evans, Fleck, Gibson, Hutchinson, Wadley, “Metal Foams: A Design Guide,” First Edition[5] Deshpande, Ashby, Fleck, “Foam Topology Bending versus Stretching Dominated Architectures,” Acta Materialia 49

[6] Deshpande, Fleck, Ashby, “Effective properties of the o長(zhǎng)津湖之水門(mén)橋電影下載ctet-truss lattice material,” Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 49

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