بررسی نحوه جذب انرژی ساختار متخلخل شوارز پی ساخته شده به روش پرینت سه‌بعدی

ساختارهای متخلخل به علت عملکرد چندگانه‌ای که دارند مورد توجه پژوهشگران از زمینه‌های مختلف می‌باشند. در این پژوهش نحوه جذب انرژی ساختارهای متخلخل طراحی شده بر اساس سطح مینیمال شوارز پی، مورد بررسی قرار می‌گیرد. به این منظور سه نمونه مکعبی طراحی و مورد تست فشار قرار می‌گیرد. دو نمونه از جنس پلی‌لاکتیتک اسید که یکی از آن ‌ها کاملاً توپر و دومی با پنجاه درصد تخلخل می‌باشد به کمک روش لایه‌ نشانی ذوبی پرینت می‌شود. نمونه سوم از جنس رزین یو وی و با پنجاه درصد تخلخل، به کمک روش استریولیتوگرافی ماسک‌دار ساخته می‌شود. در ادامه هر سه نمونه تحت تست فشار قرار گرفته و نمودارهای نیرو-جابه ‌جا‌یی و همچنین انرژی-جا به ‌جایی استخراج می‌شود. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که رفتار نمونه رزینی کاملاً به‌صورت ترد می‌باشد و قابلیت تغییر شکل و جذب انرژی ندارد. در مقابل نمونه متخلخل از جنس پلی‌ لاکتیک اسید تا کرنش 70% تحت تغییر شکل قرار گرفته است. همچنین مقایسه دو نمونه توپر و متخلخل از جنس پلی ‌لاکتیک اسید نشان می‌دهد که مقدار انرژی جذب شده در نمونه متخلخل حدود یک سوم، اما نحوه جذب انرژی در آن به‌صورت نرم و هموار می‌باشد.

investigating the energy absorption quality of the porous schwarz p structure made by 3d printing method

porous structures are of interest to researchers from different fields due to their multiple functions. in this research, the quality of energy absorption of porous structures designed based on schwarz p minimal surface is investigated. for this purpose, three cubic samples are designed and tested using pressure test. two samples of polylactic acid, one of which is completely solid and the second with 50% porosity are printed using the fused deposition modeling method. the third sample is made of uv resin with 50% porosity, using the masked stereolithography apparatus. in the following, all three samples are subjected to a pressure test, and force-displacement and energy-displacement diagrams are extracted. the obtained results show that the behavior of the resin sample is completely brittle and does not have ductility and the ability to absorb energy. in contrast, the pla sample has undergone deformation up to 70% strain. also, the comparison of two solid and porous polylactic acid samples shows that the amount of energy absorbed in the porous sample is about one-third, but the absorption quality is soft and smooth.