3D打印的一大優(yōu)勢是靈活性以及打印成本對產(chǎn)品的復(fù)雜性不敏感 ，這也是復(fù)雜的胞元結(jié)構(gòu)成為
3D打印領(lǐng)域的一大熱門研究方向的主要原因
。就像建筑用的空心磚
，胞元的應(yīng)用減少了材料的使用
，有效幫助實現(xiàn)輕量化
，而與此同時
，如何保證仍然滿足力學(xué)性能的要求
，則成為建模界“才下眉頭
、卻上心頭”縈繞不散的要緊事
。本期，與網(wǎng)友一起來探求這些要緊事究竟是從何而來
，因何而起的
。
力學(xué)的事兒，結(jié)構(gòu)大作為
1 連續(xù)建模
當你把材料均勻的分散在每個結(jié)構(gòu)點上，你可能會覺得這些點陣上的材料特性也是一樣的。然而，忽略那些蜂窩結(jié)構(gòu)中的連接支柱/節(jié)點部分的研究將帶來錯誤的建模或者是打印過程。那些各向異性是在建模過程中就需要考慮的因素
，而諸如表面粗糙度、局部結(jié)構(gòu)或尺寸公差這些問題在小于1毫米厚的連接部位變得尤為突出
，與此同時對加工工藝的了解變得尤為重要
，通常情況下相同的幾何形狀，在不同的工藝條件下產(chǎn)生明顯不同的結(jié)果
。
圖：蜂窩結(jié)構(gòu)壓縮下彈性應(yīng)變不均勻的地方
圖：壓力顯示結(jié)構(gòu)與胞元數(shù)有很強的相關(guān)性
3 接觸效應(yīng)在壓力試驗中結(jié)構(gòu)件頂部和底部的力學(xué)分布與位于結(jié)構(gòu)件中間的可能是大不相同的，通過調(diào)整胞元的設(shè)計可以達到更好的力學(xué)壓力分配。
圖：壓力分配情況
4 宏觀結(jié)構(gòu)的影響不僅僅微觀分布對宏觀結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能帶來影響，另一方面
，宏觀結(jié)構(gòu)也會對微觀結(jié)構(gòu)帶來影響，包括非常高的縱橫比
，在宏觀變形包括宏觀層面上引起的彎曲通常帶來胞元的力學(xué)性能的變化
。
5 尺寸公差的影響
圖：0.004″的尺寸公差帶來7%的厚度錯誤
6 細觀結(jié)構(gòu)的影響
增材制造的分層打印特性引入了一系列的挑戰(zhàn)，拿激光粉末床融化過程舉例，懸垂面與水平面的角度往往帶來不同程度的表面情況
，體現(xiàn)在蜂窩結(jié)構(gòu)中，可能導(dǎo)致在不同的打印方向上的不同厚度結(jié)果
。
圖：打印方向影響的打印結(jié)果
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