Impact Performance of 3D Printed Sandwich Structures: The Role of Core Geometry in Energy Absorption
Notice bibliographique
Résumé
Innovative sandwich structures have gained prominence due to their potential to revolutionize industries with multifunctional performance. This study investigates the impact of different core topologies on the energy absorption capability of 3D-printed sandwich panels. Triply periodic minimal surfaces-based lattice structures and bioinspired spherical closed-cell foam structures were designed and compared against a traditional honeycomb structure to find the most suitable core topology. The fused deposition modeling technique was used to print samples in polylactic acid. The mechanical behavior of the 3D printing material was comprehensively characterized through a uniaxial tensile test. The sandwich panels were subjected to low-velocity impact loads to determine the dependence of their mechanical properties’ responses on their topological features. Deformation mechanisms were investigated experimentally and numerically using ANSYS. The impact of cellular core topologies on deformation mechanisms, multi-hit (and impact location), and energy absorption capabilities demonstrated the possibility of enhancing mechanical performance of the panels. It is found that the sandwich panels with Tetra Radial and Schwarz P core topologies exhibit higher performance, denoted by higher dynamic energy absorption (up to 11% and 16%, respectively, for the 1st impact) and stiffness (up to 42%, and 43%, respectively, for the 1st impact) than the honeycomb structure (with a constant relative density). Significant enhancements in energy absorption, particularly in Schwarz P and Mono Radial panels compared to the previously reported Octet core structure, offer valuable insights for lightweight, durable 3D-printed sandwich structures, with broad applications in multifunctional industries and future trends in materials engineering, promising applications in aerospace, automotive, and construction for the development of weight-efficient, structurally robust materials.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».