Mechanical properties of hybrid structures generated by additively manufactured triply periodic minimal surface structures and foam

Miralbes, R. (Universidad de Zaragoza) ; Pascual, F.J. ; Ranz, D. (Universidad de Zaragoza) ; Gomez, J.A. (Universidad de Zaragoza)

Resumen: Triply periodic minimal surface (TPMS) structures are adequate substitutes for some foams because of the high ratio of their mechanical properties and weights; furthermore, they allow the possibility of tailoring final structures. The internal space of TPMSs can be filled with low-density foam to enhance the mechanical properties and energy absorption capabilities of these structures. This study focused on the comparative analysis of non-hybrid and hybrid TPMSs. The specimens were tested under compression quasi-static loads, and their mechanical properties, capability to absorb energy per unit weight and per unit volume, ideality, efficiency, total efficiency, weight, and failure mechanisms were analyzed.

Las estructuras de superficie mínima triplemente periódica (TPMS) son sustitutos adecuados de algunas espumas debido a la alta proporción de sus propiedades mecánicas y pesos; además, permiten la posibilidad de adaptar las estructuras finales. El espacio interno de los TPMS se puede llenar con espuma de baja densidad para mejorar las propiedades mecánicas y las capacidades de absorción de energía de estas estructuras. Este estudio se centró en el análisis comparativo de TPMS híbridos y no híbridos. Las probetas fueron ensayadas bajo cargas cuasiestáticas de compresión y se analizaron sus propiedades mecánicas, capacidad de absorber energía por unidad de peso y por unidad de volumen, idealidad, eficiencia, eficiencia total, peso y mecanismos de falla.

Idioma: Inglés

DOI: 10.1080/15376494.2022.2092797

Año: 2022

Publicado en: MECHANICS OF ADVANCED MATERIALS AND STRUCTURES 30, 21 (2022), 4317-4328
ISSN: 1537-6532

Factor impacto JCR: 2.8 (2022)

Categ. JCR: MATERIALS SCIENCE, CHARACTERIZATION & TESTING rank: 10 / 32 = 0.312 (2022) - Q2 - T1
Categ. JCR: MECHANICS rank: 52 / 137 = 0.38 (2022) - Q2 - T2
Categ. JCR: MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY rank: 201 / 343 = 0.586 (2022) - Q3 - T2
Categ. JCR: MATERIALS SCIENCE, COMPOSITES rank: 17 / 28 = 0.607 (2022) - Q3 - T2

Factor impacto CITESCORE: 5.1 - Engineering (Q2) - Mathematics (Q1) - Materials Science (Q2)

Factor impacto SCIMAGO: 0.669 - Civil and Structural Engineering (Q2) - Materials Science (miscellaneous) (Q2) - Mechanics of Materials (Q2) - Mechanical Engineering (Q2) - Mathematics (miscellaneous) (Q2)

Tipo y forma: Article (Published version)

Área (Departamento): Área Expresión Gráfica en Ing. (Dpto. Ingeniería Diseño Fabri.)
Área (Departamento): Área Técnica. Lab. y Talleres (Dpto. Ingeniería Diseño Fabri.)