硅橡膠基開孔材料在各類工程領(lǐng)域中都有廣泛的應用,但傳統(tǒng)方法制備的硅橡膠泡沫材料在泡孔大小、形狀、連通性等方面存在高度的非均勻性,由此導致其力學性能存在隨機特性,給相應力學行為的設計與調(diào)控帶來了很大困擾。因此,制備微孔結(jié)構(gòu)可設計、力學行為可預測的硅橡膠基開孔材料是該領(lǐng)域面臨的重要難題。近幾年,出現(xiàn)了基于直寫式3D打印技術(shù)制備的具有堆垛結(jié)構(gòu)形式的硅橡膠基開孔材料,其胞孔結(jié)構(gòu)均一、有序,極大地提高了力學性能的穩(wěn)定性。但目前,無論是硅橡膠基堆垛結(jié)構(gòu)的直寫式3D打印成型還是其相關(guān)力學行為的研究工作均處于初級階段,這嚴重制約了其在今后工程領(lǐng)域中的應用與發(fā)展。因此本文針對硅橡膠基堆垛結(jié)構(gòu)直寫式3D打印成型中的關(guān)鍵控制參數(shù)、堆垛結(jié)構(gòu)設計及其相應力學行為等方面開展了理論、實驗與數(shù)值仿真研究,主要工作內(nèi)容概述如下。1.針對硅橡膠基堆垛結(jié)構(gòu)的直寫式3D打印成型進行了研究。著重介紹了適用于室溫環(huán)境下硅橡膠打印漿料的線性直寫式3D打印平臺設計理念與方案,并對硅橡膠打印漿料的非牛頓流體特性進行了分析和表征。針對直寫式3D打印堆垛結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵控制參數(shù)進行了分析,基于打印漿料在進料推擠段,螺桿輸送段以及針頭推擠段的運... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：156 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３線性直寫成型裝置Ｍ??

莫爾實驗室（ＬＬＮＬ）首次報道了堆垛結(jié)構(gòu)彈性體的直寫式３Ｄ打印成型，Ｄｕｏｓｓ等人??［ｗ（２０１４）以Ｄｏｗ?Ｃｏｒｎｉｎｇ公司生產(chǎn)的ＳＥ１７００型硅橡膠作為打印漿料，基于直寫式３Ｄ打??印平臺，采用直徑為６００ｐｍ的打印針頭制備出了兩種硅橡膠基堆垛結(jié)構(gòu)，如圖１．５所示。??（ａ）

??圖１．４周期性ＦＣＴ型堆垛結(jié)構(gòu)示意圖??１．２．２．３直寫式打印堆垛結(jié)構(gòu)彈性體制備研究??隨著３Ｄ打印軟物質(zhì)技術(shù)的發(fā)展［５９＇出現(xiàn)了利用直寫式３Ｄ打印技術(shù)制備的硅橡膠??基堆垛結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出類似于傳統(tǒng)橡膠發(fā)泡材料的特性。其結(jié)構(gòu)規(guī)則、有序、可控，可實??現(xiàn)相應力學行為的設計與調(diào)控。且基于直寫式３Ｄ打印技術(shù)，能夠更好地進行結(jié)構(gòu)與功??能的一體化設計，有望在未來工程應用中替代傳統(tǒng)方法制備的開孔泡沫材料。美國利弗??莫爾實驗室（ＬＬＮＬ）首次報道了堆垛結(jié)構(gòu)彈性體的直寫式３Ｄ打印成型，Ｄｕｏｓｓ等人??［ｗ（２０１４）以Ｄｏｗ?Ｃｏｒｎｉｎｇ公司生產(chǎn)的ＳＥ１７００型硅橡膠作為打印漿料，基于直寫式３Ｄ打??印平臺，采用直徑為６００ｐｍ的打印針頭制備出了兩種硅橡膠基堆垛結(jié)構(gòu)，如圖１．５所示。??（ａ）

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]泡沫橡膠類材料有限變形粘彈性本構(gòu)模型[J]. 陳玉,成斌,肖玉,陳立群.  橡膠工業(yè). 2017(04)
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[4]基于三維細觀力學模型的開孔泡沫彈性性能預測[J]. 范志庚,陳常青,胡文軍,萬強.  固體力學學報. 2016(04)
[5]多層回轉(zhuǎn)體預緊結(jié)構(gòu)層間轉(zhuǎn)動試驗[J]. 溫金鵬,廖曉雄,萬方美,薛江,李斌,杜強.  振動.測試與診斷. 2016(04)
[6]微結(jié)構(gòu)對泡沫材料蠕變性能的影響[J]. 盧子興,黃紀翔,袁澤帥.  復合材料學報. 2016(11)
[7]軟物質(zhì)材料3D打印技術(shù)研究進展[J]. 楊衛(wèi)民,遲百宏,高曉東,譚晶,焦志偉.  塑料. 2016(01)
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[10]泡孔微結(jié)構(gòu)對彈性泡沫材料宏觀壓縮力學性能的影響分析[J]. 范志庚,陳常青,胡文軍,萬強.  機械強度. 2015(05)

博士論文
[1]帶預緊硅泡沫墊層結(jié)構(gòu)的減振系統(tǒng)分析[D]. 王江.重慶大學 2008

碩士論文
[1]無模直寫方法制備介質(zhì)基木堆結(jié)構(gòu)光子晶體研究[D]. 李吉皎.清華大學 2014
[2]基于隨機模型泡沫材料力學性能研究[D]. 莊志鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]基于微力學模型的泡沫硅橡膠力學性能研究[D]. 郭輝.西南科技大學 2013
[4]粘度和間隙對精密螺桿泵點膠膠量影響規(guī)律研究[D]. 江朋.中南大學 2008
[5]聚苯乙烯泡沫（EPS）力學行為的實驗研究[D]. 熊志遠.湘潭大學 2007
[6]精密點膠螺桿泵膠液流動規(guī)律研究[D]. 李章平.中南大學 2006
[7]輻射交聯(lián)硅橡膠泡沫的制備及性能研究[D]. 劉道龍.四川大學 2006
[8]螺桿泵膠液分配實驗研究與膠液擠出理論分析[D]. 彭全凡.中南大學 2005
[9]預緊接觸式墊層結(jié)構(gòu)的動力學分析[D]. 許茂.中國工程物理研究院北京研究生部 2003



本文編號：3381604