同濟(jì)大學(xué)實(shí)現(xiàn)連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料3D打印缺陷有效控制

3D打印由于其高制造靈活性和高效率，在輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。以3D打印為代表的增材制造技術(shù)，正在被廣泛用于設(shè)計(jì)與制造各類幾何形狀復(fù)雜的多功能結(jié)構(gòu)。然而，在3D打印過(guò)程中產(chǎn)生的初始缺陷是導(dǎo)致增材制造復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)性能降低的主要原因，阻礙了3D打印連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用。

近日，同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院李巖教授、楊偉東研究員課題組研究成果“Process-dependent Multiscale Modeling for 3D Printing of Continuous Fiber-reinforced Composites”在線發(fā)表于《增材制造》（Additive Manufacturing）。

該研究提出了采用激光加熱方式優(yōu)化連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料3D打印過(guò)程中三維時(shí)變熱場(chǎng)的策略，建立了連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料3D打印過(guò)程的溫度-浸漬度-強(qiáng)度（“三度”）增材制造多尺度模型，揭示了3D打印過(guò)程中局部溫度歷史信息對(duì)復(fù)合材料軸向強(qiáng)度的影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了3D打印連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的軸向強(qiáng)度的提升，為減少?gòu)?fù)合材料增材制造結(jié)構(gòu)的制造缺陷、提升其力學(xué)性能提供了有效方法。

論文鏈接

https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S2214860423002932