[发明专利]一种含笼式加强肋三周期极小曲面多孔材料设计方法

权利要求书

1.一种含笼式加强肋三周期极小曲面多孔材料设计方法，其特征在于，包括：

S1、选定初始的三周期极小曲面TPMS单胞，在周期边界条件下用有限元软件计算所述TPMS单胞受压的失稳过程，直至出现塑性带而整体垮塌；

S2、提取所述TPMS单胞受压失稳后的塑性带和应力等值线圈；

S3、以塑性带和应力等值线圈为纬线，做垂直于纬线圈的经线；

S4、沿所述TPMS单胞上的经纬线在单胞内壁上做笼式加强肋；

S5、将含有笼式加强肋的TPMS单胞沿坐标方向做周期性组装，构成含笼式加强肋三周期极小曲面多孔材料模型，采用3D打印制备材料。

2.根据权利要求1所述的含笼式加强肋三周期极小曲面多孔材料设计方法，其特征在于，所述步骤S1中以三周期极小曲面为所述初始的TPMS单胞，在所述初始的TPMS单胞壁上布设经纬交织的加强肋。

3.根据权利要求1所述的含笼式加强肋三周期极小曲面多孔材料设计方法，其特征在于，所述步骤S2中，提取的所述TPMS单胞应力等值线圈间隔一致，且等值线圈贯穿于整个TPMS单胞中。

4.根据权利要求1所述的含笼式加强肋三周期极小曲面多孔材料设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，以所述TPMS单胞受压失稳后的塑性带和应力等值线圈为纬线，垂直于纬线圈的曲线为经线，沿着纵横交织的经纬线布设加强肋。

5.根据权利要求4所述的含笼式加强肋三周期极小曲面多孔材料设计方法，其特征在于，基于施加位移载荷计算得到所述塑性带和应力等值线。

6.根据权利要求1所述的含笼式加强肋三周期极小曲面多孔材料设计方法，其特征在于，所述步骤S4中，加强肋与TPMS单胞壁连接处采用倒角过渡处理。

7.根据权利要求1所述的含笼式加强肋三周期极小曲面多孔材料设计方法，其特征在于，所述步骤S5中，含笼式加强肋三周期极小曲面多孔材料模型是由笼式加强肋增强的三周期极小曲面单胞周期或程序排布而成的。