力学与实践

作者：周樊, 于伟, 杨新俊, 袁方洋, 罗申斌,

关键词：结构设计, 各向同性, TPMS（triply periodic minimal surface）结构, 桁架结构,

点阵多孔结构在力学性能上通常表现为各向异性，在多孔骨植入物工程应用中，可能因弹性模量各向异性在部分方向发生应力屏蔽效应。针对上述问题，本文借助均匀化理论和有限元方法分析了典型点阵结构的力学性能及各向同性。研究表明，结构孔隙度对各向同性有较大影响，孔隙度越大，齐纳因子越大。其中，Gyroid、边心立方单元各向同性最优，I-WP、体心立方单元均匀性较差。对Primitive、体心立方单元进行单元混合，优化结构各向同性，P60BCC65，P65BCC70，P70BCC70和P75BCC80结构齐纳因子均接近于1，其中P75BCC80点阵结构的齐纳因子为1.02，孔隙度为62.4%，在适用的骨科植入体孔隙度范围之内。

来源：2024年第6期

《力学与实践》期刊编辑部

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