ارزیابی تجربی و عددی خواص و رفتار مکانیکی ساختار مشبک کلوین، ساخته‌شده توسط روش slm

در این مقاله، خواص و رفتار مکانیکی ساختار مشبک کلوین به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار مورد نظر، از جنس فولاد زنگ نزن 316l می­باشد و با استفاده از روش ذوب انتخابی به ­کمک لیزر (slm) ساخته شده است. به ­منظور بررسی رفتار و خواص مکانیکی ساختار مشبک کلوین، آزمون فشار شبه استاتیک انجام شد. مدل­سازی اجزای محدود با هدف پیش­بینی خواص و رفتار مکانیکی ساختار مشبک کلوین صورت پذیرفت. بر اساس تصاویر تهیه ­شده، ساختار مشبک کلوین بدون نقص و مطابق با هندسه از پیش ­تعیین ­شده ساخته شد. نتایج آزمون فشاری تجربی حاکی ­از خواص مکانیکی مطلوب، توانایی جذب انرژی بالا و تکرارپذیری عالی نتایج ساختارهای مشبک ساخته ­شده می­باشد. همچنین مدل­سازی اجزای محدود از همخوانی مناسب با نتایج تجربی برخوردار بود.

An experimental and numerical evaluation of the mechanical properties and behavior of the kelvin lattice structure, made by SLM method

Currently, with the advancement and development of the additive manufacturing technology(AM), many studies are conducted to evaluate the behavior and mechanical properties of latticestructures. Due to their ability to control mechanical properties, these structures have beenconsidered by researchers. In this paper, the properties and mechanical behavior of the kelvinlattice structure were investigated experimentally and numerically. The intended structure is316L stainless steel and is fabricated using the selective laser melting (SLM) method. The buildquality and mechanical properties of the kelvin lattice structure were evaluated. Build qualitywas evaluated using the digital microscope and scanning electron microscope (SEM).As well as to evaluate the behavior and mechanical properties of the kelvin lattice structure,quasistatic compression test was performed. Finite element modeling was carried out to predictthe mechanical properties and behavior of the kelvin lattice structure. To do this, the unit cellmethod was used. Based on the provided images, the kelvin lattice structure was fabricatedwithout defect and in accordance with the previously defined geometry. The experimentalcompressive test results show the favorable mechanical properties, the ability to absorb energy,and the excellent reproducibility of the fabricated lattice structures results. Finite elementmodeling had a good agreement with experimental results which can be used to predict thebehavior and mechanical properties of the kelvin lattice structure with much less time and costthan the experimental method.