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未來的汽車將采用革命性的3D打印防震材料制成

來源：narkii 瀏覽數(shù)：
責(zé)任編輯：六月芳菲時(shí)間：2018-10-09 10:48

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[導(dǎo)讀]可能會(huì)改變汽車制造業(yè)。

薩里大學(xué)的科學(xué)家與巴爾的摩約翰霍普金斯大學(xué)和加利福尼亞大學(xué)的研究人員合作開發(fā)了一種具有高剛度和阻尼的新型3D打印材料?？茖W(xué)家表示，這種新材料雖然像金屬一樣堅(jiān)硬但足夠柔韌，可以承受強(qiáng)烈的振動(dòng)，可能會(huì)改變汽車制造業(yè)。

該團(tuán)隊(duì)探索了一種由承重格子組成的建筑材料，該格子與自由浮動(dòng)的格子交織在一起。他們通過使用3D編織技術(shù)紡織復(fù)合板材與選定的無(wú)粘合纖維實(shí)現(xiàn)了這種幾乎不可能的材料組合，允許材料內(nèi)部移動(dòng)和吸收振動(dòng)，同時(shí)周圍材料保持剛性。

三維編織格子分兩個(gè)階段制造。首先，通過堆疊相互正交的經(jīng)線和填充線來編織由金屬線構(gòu)成的織物，其中Z線穿過厚度并纏繞頂部和底部填充線，將織物結(jié)合在一起。其次，釬焊將電線連接成3D互連的剛性框架。

圖1：（a）3D編織（3DW）晶格材料由Z-（綠色），經(jīng)線（紅色）和填充（藍(lán)色）線組成; （b）黃色表示釬焊位置（頂部和底部）。（c）具有剛性骨架（頂部和底部的釬焊部分）和結(jié)構(gòu)核心中的自由晶格構(gòu)件的3D編織格子的橫截面，（d）釬焊頂面的SEM圖像，其證實(shí)了冶金結(jié)合金屬格子。

薩里大學(xué)材料與結(jié)構(gòu)助理教授Stefan Szyniszewski博士說：“復(fù)合材料的概念解決了剛度和阻尼的悖論被認(rèn)為是不可能的 - 但我們就是這樣，”這是一個(gè)激動(dòng)人心的發(fā)展，可以通過汽車，火車和航空航天制造業(yè)發(fā)出沖擊波。這種材料可以使不久的車輛比以往任何時(shí)候都更加舒適。“

激光多普勒振動(dòng)（LDV）設(shè)備在高頻下測(cè)量3D編織網(wǎng)格的頻率響應(yīng)。

最終結(jié)果是在阻尼系數(shù)方面與聚合物相當(dāng)?shù)牟牧希鞘嵌嗫椎牟⑶揖哂懈叩枚嗟淖畲笫褂脺囟取?這種新型的阻尼超材料在廣泛的重量敏感應(yīng)用中具有潛在的用途，這些應(yīng)用需要在高頻下振動(dòng)衰減。

此外，這些材料的主要優(yōu)點(diǎn)是“高度可擴(kuò)展，允許多材料晶格，并且易于選擇性粘合，這對(duì)我們的架構(gòu)至關(guān)重要”，研究人員寫道。

研究人員相信，他們的新材料可以迎來新一波的火車，汽車和飛機(jī)，讓客戶在旅途中幾乎不會(huì)受到任何振動(dòng)。

cr.3ders

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