Design, Manufacturing, and Analysis of Periodic Three-Dimensional Cellular Materials for Energy Absorption Applications: A Critical Review
Notice bibliographique
Résumé
Cellular materials offer industries the ability to close gaps in the material selection design space with properties not otherwise achievable by bulk, monolithic counterparts. Their superior specific strength, stiffness, and energy absorption, as well as their multi-functionality, makes them desirable for a wide range of applications. The objective of this paper is to compile and present a review of the open literature focusing on the energy absorption of periodic three-dimensional cellular materials. The review begins with the methodical cataloging of qualitative and quantitative elements from 100 papers in the available literature and then provides readers with a thorough overview of the state of this research field, discussing areas such as parent material(s), manufacturing methods, cell topologies, cross-section shapes for truss topologies, analysis methods, loading types, and test strain rates. Based on these collected data, areas of great and limited research are identified and future avenues of interest are suggested for the continued maturation and growth of this field, such as the development of a consistent naming and classification system for topologies; the creation of test standards considering additive manufacturing processes; further investigation of non-uniform and non-cylindrical struts on the performance of truss lattices; and further investigation into the performance of lattice materials under the impact of non-flat surfaces and projectiles. Finally, the numerical energy absorption (by mass and by volume) data of 76 papers are presented across multiple property selection charts, highlighting various materials, manufacturing methods, and topology groups. While there are noticeable differences at certain densities, the graphs show that the categorical differences within those groups have large overlap in terms of energy absorption performance and can be referenced to identify areas for further investigation and to help in the preliminary design process by researchers and industry professionals alike.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».