TPMS metamaterial structures based on shape memory polymers: Mechanical, thermal and thermomechanical assessment

材料科学 形状记忆聚合物 小旋翼机 形状记忆合金 超材料 复合材料 微观结构 热的 超弹性材料 钻石 刚度 渐开线 体积热力学 模数 聚合物 机械工程 结构工程 有限元法 热力学 光电子学 工程类 物理 共聚物
作者
Fatemeh Sadeghi,Majid Baniassadi,Alireza Shahidi,Mostafa Baghani
出处
期刊:Journal of materials research and technology [Elsevier]
卷期号:23: 3726-3743 被引量:39
标识
DOI:10.1016/j.jmrt.2023.02.014
摘要

Triply periodic minimal surfaces (TPMS) are a type of metamaterial that get their unusual properties from the topology of microstructure elements, but they provide non-controllable properties. Utilizing shape memory polymer as a base material, it is possible to control the properties of these structures and create significant and reversible changes in the stiffness, geometry, and performance of metamaterials which could be applicable in many application fields. In this work, the thermal, mechanical, and shape memory behavior of 8 SMP-based TPMS structures has been studied in a wide range of the solid phase volume fractions (i.e., 35–65%). In the thermomechanical analysis, we consider the shape recovery%, the force recovery%, and the shape fixity% as the shape memory properties. For this purpose, the structures were simulated using thermo-visco-hyperelastic constitutive equations. Also, the temperature rate and elastic modulus are considered as the representative thermal and mechanical properties, respectively. Results of this study indicate that the best shape memory and mechanical behaviors belong to the Primitive structure at all different Volume fractions. And the best overall performance for different 8 TPMS structures including the best thermal, mechanical, and thermomechanical behavior accrues at VF = 40% and is sorted as FKS > FRD > Diamond > Diamond-type 2 > Gyroid > IWP > Primitive > Neovious.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
tangguo发布了新的文献求助10
3秒前
xiaoxiao33完成签到,获得积分10
3秒前
Raul发布了新的文献求助10
4秒前
乐乐应助调皮的酬海采纳,获得30
4秒前
LukaMagic发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
孤独的冰彤完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
江枫发布了新的文献求助30
6秒前
MoCh发布了新的文献求助10
7秒前
CipherSage应助Gandiva采纳,获得10
7秒前
8秒前
Rain发布了新的文献求助10
8秒前
丘比特应助和谐小白菜采纳,获得10
9秒前
9秒前
冰棒比冰冰完成签到 ,获得积分10
10秒前
胡凯发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
谦让涵山发布了新的文献求助20
11秒前
11秒前
13秒前
13秒前
13秒前
随安完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
JamesPei应助谢大喵采纳,获得30
13秒前
14秒前
好吃的香味完成签到,获得积分10
15秒前
Astrame发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.1应助superneo采纳,获得10
16秒前
笨笨琪发布了新的文献求助10
17秒前
lt04发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
19秒前
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5778422
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5641193
关于积分的说明 15449238
捐赠科研通 4910131
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2642318
邀请新用户注册赠送积分活动 1590208
关于科研通互助平台的介绍 1544554