بررسی تاثیر عیوب ریزساختاری برآمده از فرآیند تولید افزایشی شامل قطر متغیر و اعوجاج پیوند بر پاسخ وابسته به نرخ ماده مشبک دوازده سطحی متقارن ساخته شده از آلیاژ ti6al4v

در سال‌های اخیر استفاده از مواد مشبک به دلیل خواص منحصر به فردی همچون استحکام به وزن بالا، خاصیت جذب ضربه، چگالی اندک و خواص قابل تنظیم در صنایع مختلف افزایش یافته است. هرچند که استفاده از تکنولوژی ساخت افزایشی راهکاری مناسب جهت ساخت این دسته از مواد محسوب می‌گردد، با این وجود عیوب ریزساختاری برآمده از این فرآیند تولید، کنترل خواص مکانیکی این مواد را با چالش‌هایی روبرو کرده‌است. در مقاله حاضر به بررسی تاثیر دو عیب قطر متغیر و اعوجاج پیوند بر پاسخ وابسته به نرخ کرنش ماده مشبک دوازده سطحی متقارن ساخته شده از آلیاژ ti6al4v پرداخته شده‌است. برای این منظور یک مدل اجزای محدود بر پایه المان تیر تیموشنکو برای در نظر گرفتن این دو نوع عیب توسعه داده شده و با استفاده از داده‌های تجربی موجود برای نرخ کرنش 1000 بر ثانیه صحت‌سنجی می‌گردد. نتایج حاصل نشان می‌دهد که افزایش میزان هر دو نوع عیب به کاهش سطح تنش در منحنی تنش-کرنش منجر می‌شود. همچنین افزایش عیب قطر متغیر باعث کاهش میزان نوسانات این منحنی در ناحیه غیرخطی شده حال آن که اعوجاج پیوندها تاثیر چندانی بر این مهم ندارد. بررسی مدول الاستیک حاکی از آن است که افزایش تغییرات قطر در امتداد هر پیوند باعث می‌شود که مدول الاستیک تقریبا به صورت خطی کاهش یابد، این در حالی است که افزایش اعوجاج پیوند مدول الاستیک را با رابطه تقریبا درجه دو کاهش می‌دهد. با افزایش قطر متوسط پیوندها تاثیر عیوب قطر متغیر و اعوجاج پیوند به ترتیب افزایش و کاهش می‌یابد.

investigating the effect of microstructural defects arising from the additive manufacturing process including variable diameter and bond distortion on the rate-dependent response of a symmetric twelve-layer lattice material made of ti6al4v alloy

in recent years, the use of lattice materials has increased in various industries due to their unique properties such as high strength to weight, impact absorption properties, low density and adjustable properties. although the use of additive manufacturing technology is considered a suitable solution for the manufacture of this category of materials, despite the microstructural defects arising from this production process, the control of the mechanical properties of these materials has faced challenges. in this article, the effect of two defects of variable diameter and bond distortion on the strain-rate-dependent response of a symmetric twelve-layer lattice material made of ti6al4v alloy has been investigated. for this purpose, a finite element model based on the timoshenko beam element has been developed to consider these two types of defects and is validated using the available experimental data for a strain rate of 1000/s. the results show that increasing the amount of both types of defects leads to a decrease in the stress level in the stress-strain curve. also, increasing the variable diameter defect has reduced the fluctuation of this curve in the non-linear area, while the distortion of the links does not have much effect on this matter. examining the elastic modulus indicates that the increase in diameter changes along each link causes the elastic modulus to decrease almost linearly, while the increase in distortion of the link reduces the elastic modulus with an almost quadratic relationship. by increasing the average diameter of the grafts, the effect of variable diameter defects and graft distortion increases and decreases, respectively.