摘要:Triply周期性最小表面(TPMS)构成了一种超材料,从其微观结构拓扑中得出了其独特的特征。它们表现出广泛的参数化可能性,但很难预测它们的行为。本研究的重点是使用一种隐式建模方法,该方法可以有效地产生新型的薄壁超材料,提出了八个基于壳的TPMS拓扑结构和一个随机结构,以及甲状腺作为参考。洞悉提出样品的可打印性和设计参数后,进行了细胞同质性分析,表明每个细胞结构的各向异性水平。对于每个设计的超材料,使用立体光刻(SLA)方法打印了多个样品,使用恒定的0.3相对密度和50 µm分辨率打印。为了理解其行为,进行了三明治样本的压缩测试,并确定了特定的变形模式。此外,该研究还使用开放的细胞数学模型估算了不同相对密度下新型TPMS核心的一般机械行为。统一拓扑的改变,并提出这些修改影响压缩响应的方式。因此,本文表明,隐式建模方法可以轻松生成新型的薄壁TPMS和随机结构,从而识别具有卓越特性的人为设计的结构,即辅助拓扑,例如某些甲状腺。
薄壁结构 – 机翼;机身;尾翼;薄壁近似。金属材料 – 材料化学;成型;轻质合金;超级合金。复合材料 – 混合规则;层压板理论;制造;功能复合材料。航空航天结构部件分析 – 弯曲;剪切;扭转;组合载荷;应力;扭转角;挠度;疲劳;断裂。无损检测 – 超声波检测;压电换能器;导波检测;相控阵扫描;结构健康监测。有限元分析 – 一维元素;二维元素;三维元素;高阶元素;静态分析;动态分析。
XCharge 的 GridLink 采用了储能系统 (ESS),该系统利用锂离子电池作为储能设备。GridLink 配备了本地和远程能源管理系统 (EMS),使运营商能够利用调峰的优势,并通过其双向性提高辅助电网服务的灵活性。ESS 的集成允许高功率充电输出,而输入要求则大大减少。GridLink 采用时尚的薄壁设计,可与光伏和风能等可再生能源直接集成,功率高达 60kW。内部开发的 60kW 双向液冷模块可提高效率和弹性。
第 1 章 1.0 概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.1 文件的目的和使用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.1.1 简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.1.2 手册的范围。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.2 命名法 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-3 1.2.1 符号和定义 . . .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-3 1.2.2 国际单位制(SI) .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........1-3 1.3 常用公式 .............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.1 概述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..1-5 1.3.2 简单单位应力 ...................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.....1-5 1.3.3 组合应力(见第 1.5.3.5 节) ........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.4 偏转(轴向)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.5 偏转(弯曲) .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.6 挠度(扭转) .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-6 1.3.7 双轴弹性变形 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-6 1.3.8 基本列公式 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-6 1.3.9 非弹性应力-应变响应。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-7 1.4 基本原理.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-9 1.4.1 一般 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-9 1.4.2 压力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-10 1.4.3 应变.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........1-10 1.4.4 拉伸性能 .............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...............1-11 1.4.5 压缩特性 ..........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。................1-17 1.4.6 剪切特性 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。......................1-18 1.4.7 轴承特性 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-19 1.4.8 温度效应 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-21 1.4.9 疲劳性能.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-22 1.4.10 冶金不稳定性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....1-25 1.4.11 双轴特性 .................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........1-25 1.4.12 断裂韧性 ............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...............1-27 1.4.13 疲劳裂纹扩展 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.................1-36 1.4.14 用户材料热处理值的使用 .......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-39 1.5 故障类型。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-41 1.5.1 概述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-41 1.5.2 材料故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-41 1.5.3 不稳定故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-42 1.6 列。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.1 概述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.2 主要失稳故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.3 局部不稳定故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.4 柱测试结果的校正.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-44 1.7 薄壁截面和加筋薄壁截面。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-53 1.8 基于允许值的非线性静态分析流动应力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-55 1.8.1 简介 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-55 1.8.2 程序。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-55 1.8.3 报告要求.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-57
成熟根的横切面可见一大片层状木栓,局部剥落,由矩形、薄壁、切向延长、放射状排列的细胞组成。上面几层充满红棕色内容物。其余细胞无色。皮层是一大片圆形细胞,纤维群朝向中央和中间区域,细胞在某些地方消失。内皮层呈桶状,壁稍厚。中柱鞘和韧皮部不明显。木质部形成由导管、纤维和薄壁组织组成的根部主体。髓射线不明显。导管呈环状或凹陷增厚。纤维壁厚,延长,具有几个简单的凹陷。
第 1 章 1.0 概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.1 文件的目的和使用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.1.1 简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.1.2 手册的范围。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1.2 术语。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-3 1.2.1 符号和定义。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-3 1.2.2 国际单位制(SI)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........1-3 1.3 常用公式 .............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.1 概述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..1-5 1.3.2 简单单位应力 ...................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.....1-5 1.3.3 组合应力(见第 1.5.3.5 节) ........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.4 变形(轴向)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.5 变形(弯曲)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 1.3.6 挠度(扭转)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-6 1.3.7 双轴弹性变形。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-6 1.3.8 基本列公式。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-6 1.3.9 非弹性应力应变响应。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-7 1.4 基本原则。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-9 1.4.1 概述 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-9 1.4.2 压力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-10 1.4.3 应变。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........1-10 1.4.4 拉伸性能 .............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...............1-11 1.4.5 压缩特性 ..........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。................1-17 1.4.6 剪切特性 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。......................1-18 1.4.7 轴承特性 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-19 1.4.8 温度影响。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-21 1.4.9 疲劳性能。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-22 1.4.10 冶金不稳定性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....1-25 1.4.11 双轴特性 .................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.........1-25 1.4.12 断裂韧性 ............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...............1-27 1.4.13 疲劳裂纹扩展 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.................1-36 1.4.14 用户材料热处理值的使用 .......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-39 1.5 故障类型。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-41 1.5.1 概述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-41 1.5.2 材料故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-41 1.5.3 不稳定故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-42 1.6 列。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.1 概述 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.2 主要失稳故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.3 局部不稳定故障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-43 1.6.4 柱测试结果的校正。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-44 1.7 薄壁截面和加强薄壁截面。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-53 1.8 用于非线性静态分析的基于许用值的流动应力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-55 1.8.1 简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-55 1.8.2 程序。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-55 1.8.3 报告要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-57
本研究旨在通过控制复合机翼结构元件的屈曲行为来设计新型可定制且有效的机制,以供将来的变形应用。与传统的抗屈曲设计不同,我们的想法是通过使用非线性后屈曲响应来控制刚度变化,从而重新分配机翼结构中的载荷,从而接受这种内置不稳定性。为了实现所需的多稳态配置,通过使用点、面积和最大位移约束来抑制平面外屈曲变形,研究了三种屈曲驱动机制。首先在复合板上对所提出的机制进行数值研究,然后将其集成以控制简化的薄壁复合翼盒的扭曲。所提出的机制提供了多稳态配置的有效设计机会,并展示了通过控制结构部件中的屈曲行为来实现复合机翼变形的潜力。
要使激光粉末床熔合 (L-PBF) 增材制造工艺可持续,需要有效的粉末回收。在 L-PBF 中回收 Ti6Al4V 粉末会导致粉末氧化,然而,这种对 L-PBF 过程中激光-物质相互作用、过程和缺陷动力学的影响尚不清楚。这项研究使用原位高速同步加速器 X 射线成像揭示并量化了在多层薄壁 L-PBF 过程中处理低 (0.12 wt%) 和高 (0.40 wt%) 氧含量 Ti6Al4V 粉末的影响。我们的结果表明,高氧含量的 Ti6Al4V 粉末可以减少熔体喷出、表面粗糙度和制造部件中的缺陷数量。随着部件中氧含量的增加,由于固溶体强化,显微硬度会增加,并且微观结构没有明显的变化。
增材制造 (AM) 提供了新的设计和制造机会,可以降低成本和缩短工期、整合零件并优化性能。正在评估的一项技术是激光粉末定向能量沉积 (LP-DED),与激光粉末床熔合 (L-PBF) 相比,该技术可显著提高规模。NASA 和行业合作伙伴一直在开发 LP-DED 工艺,以展示用于液体火箭发动机通道冷却喷嘴的内部通道几何形状和开发组件。优化液体火箭发动机在极端高压和氢环境中的材料仍然是一项关键挑战。NASA 已经开发出一种名为 NASA HR-1(耐氢 -1)的辅助材料作为使用 AM 技术的解决方案。NASA HR-1 是一种高强度 Fe-Ni 高温合金,旨在抵抗高压、氢环境脆化、氧化和腐蚀。NASA HR-1 满足液体火箭发动机部件的材料要求,包括良好的耐氢性、高导电性、良好的低周疲劳性能以及高热通量环境中部件的高伸长率和强度。除了供应链的进步之外,高密度薄壁材料的材料特性和工艺特性已经完成。NASA 还在 LP-DED NASA HR-1 中完成了几个缩比和全尺寸通道壁喷嘴的制造,并完成了热火测试。这包括改进工艺以生产薄壁和各种通道几何形状,以满足通道壁喷嘴应用的要求。本文将概述 LP-DED 工艺开发、材料特性和特性、组件制造和热火测试。使用液氧 (LOX)/甲烷对着陆器级 7K-lbf 推力室完成了热火测试。除了硬件开发之外,还将介绍热火测试的设计概述和结果,以供未来在 2K-lbf 和 35k-lbf 推力室和大型制造技术演示器上进行测试。