[发明专利]一种增材制造微桁架压缩试验件

说明书

本发明涉及结构材料领域，具体涉及到一种增材制造的微型桁架压缩试验件。本发明的增材制造微桁架压缩试验件，包括：微桁架，为金字塔胞元正方形阵列组成的桁架结构；上蒙皮和下蒙皮，为正方形的板状结构，分别连接在所述微桁架对称的两个侧面；其中，所述微桁架与所述上蒙皮和下蒙皮采用增材制造工艺一体成形。一体成形的本发明结构避免了因为连接结构件出现的疲劳点，增加了试验件的疲劳寿命，完善微桁架机构的优化设计和强度分析理论，为该类结构在航空领域进一步推广应用起到基础。

技术领域

本发明增材制造微桁架压缩试验件涉及到结构材料领域，具体涉及到一种增材制造的微型桁架压缩试验件。

背景技术

微桁架结构是当前国际上认为最有前景的新一代先进轻质超强韧材料。传统制造微桁架结构的主要方法为“熔模铸造法”和“冲压折叠钎焊法，这两种方法的工艺较为复杂，加工难度大，制造成本高，采用以上方法制成的微桁架结构普遍存在内部杆件几何尺寸较大，内部胞元数量较少等特点，在重量和多功能性上制约了其发展。

目前，我国航空领域开始关注采用微桁架点阵材料实现飞机结构的轻量化设计，针对该类结构的力学行为开展系统的研究对于航空技术的发展具有重要的意义。

而针对增材制造微桁架结构的材料级力学试验件设计，尚无完善的技术方案，限制了增材制造微桁架结构的应用与发展。

发明内容

本发明的增材制造微桁架压缩试验件，为解决或克服至少一个现有技术中存在的问题。

本发明的增材制造微桁架压缩试验件，包括：

微桁架，为金字塔胞元正方形阵列组成的桁架结构；

上蒙皮和下蒙皮，为正方形的板状结构，分别连接在所述微桁架对称的两个侧面；其中

所述微桁架与所述上蒙皮和下蒙皮采用增材制造工艺一体成形。

优选的，所述金字塔胞元的杆直径为0.7mm～1.0mm，所述金字塔胞元的顶点到所述金字塔胞元的底面中心点的长度为5mm～10mm。

优选的，所述金字塔胞元在所述上蒙皮和下蒙皮之间的层数为2～5层。

优选的，所述上蒙皮和下蒙皮的最长边长度尺寸为50mm～100mm，最短边的长度尺寸为0.5mm～1.2mm。

优选的，所述增材制造微桁架压缩试验件采用钛合金材质。

有益效果：

本发明的增材制造微桁架压缩试验件，为开展增材制造微桁架结构的力学行为研究，完善微桁架机构的优化设计和强度分析理论，为该类结构在航空领域进一步推广应用起到基础。

附图说明

图1是本发明的结构简易示图；

图2是本发明的正视图；

图3是本发明的微型桁架的结构示图；

其中，1-上蒙皮，2-下蒙皮，3-微桁架。

具体实施方式

为使本发明更容易被理解，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1与图3为本发明的增材制造微桁架压缩试验件，增材制造微桁架压缩试验件采用钛合金材质，包括：