横向压缩荷载作用下竹状结构的力学行为 | MDPI Biomimetics

本文研究了竹状结构在横向压缩荷载下的力学行为。背景方面，竹结构因其轻质和优异的力学性能受到广泛关注，其性能优于多种工程材料。研究目的是通过优化六边形晶胞的尺寸和数量密度，制造出具有特定力学特性的超轻竹结构。研究方法包括采用立体光刻3D打印技术制造竹状结构，并通过力学测试、高速摄像机录像和有限元模拟评估其力学性能。研究结果表明，竹状结构的力学行为和重量与六边形晶胞的尺寸和数量密度密切相关，大多数结构在横向压缩荷载下表现出相似的失效过程。结论方面，本研究建立了一种实验模拟方法，用于定制仿生结构的架构以实现特定的机械性能，推动了具有特定微结构的仿生材料的设计。