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西安建大力学技术研究院孙博华院士团队硕士生刘轩廷在Additive Manufacturing发表学术论文

来源:力学技术研究院  日期:2021-11-25  浏览次数:

建大新闻网讯    近日,我校力学技术研究院孙博华院士研究团队在3D混凝土打印技术研究方面取得重要进展。研究成果“The influence of interface on the structural stability in 3D concrete printing processes(3D混凝土打印进程中界面对结构稳定性的影响研究)”在工程制造领域国际权威期刊Additive Manufacturing(增材制造,2021年影响因子:10.998,SCI一区TOP期刊)发表。理学院2019级硕士研究生刘轩廷为该论文的第一作者,西安建筑科技大学为该科研成果的唯一完成单位。

3D混凝土打印(3D Concrete Printing)技术由于其快速制造的优势,在过去几十年里得到了迅速的发展。其主要原理是建立3D模型数字文件并利用软件对模型切分,随后将配置好的混凝土材料通过挤压装置,由喷嘴挤出进行打印。针对目前打印进程中结构因失稳失效问题,本论文提出了打印条层截面几何形状类水滴型模型,用于分析 3D混凝土打印进程中界面对结构稳定性的影响研究。研究结果显示:该模型下的理论计算、数值模拟与已有试验高度吻合,解决了现有研究中仿真与试验不匹配的问题。在对打印进程中圆柱壳的失效形式进行分析,并给出了最大临界径向位移。当圆柱壳的径向位移小于临界值,结构呈现类轴对称变形;当径向位移大于临界值时,结构变形将迅速开展至非轴对称并发生失效。 有效层间接触在较低的混凝土固化速率下,可作为分析3D混凝土打印进程中圆柱壳屈曲的主导因素,理论结果可用于评估圆柱壳屈曲的下限。

该工作可为提高3D混凝土打印效率,理解与分析打印进程中的力学性能等提供研究思路与理论参考。

期刊链接:www.journals.elsevier.com/additive-manufacturing

文章链接: doi.org/10.1016/j.addma.2021.102456

图片、文字:力学技术研究院