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01.01.2015 | Ausgabe 1/2015

Journal of Materials Engineering and Performance 1/2015

A Computationally Efficient Modeling Approach for Predicting Mechanical Behavior of Cellular Lattice Structures

Zeitschrift:
Journal of Materials Engineering and Performance > Ausgabe 1/2015
Autoren:
M. R. Karamooz Ravari, M. Kadkhodaei

Abstract

As the fabrication and characterization of cellular lattice structures are time consuming and expensive, development of simple models is vital. In this paper, a new approach is presented to model the mechanical stress-strain curve of cellular lattices with low computational efforts. To do so, first, a single strut of the lattice is modeled with its imperfections and defects. The stress-strain of a specimen fabricated with the same processing parameters as those used for the lattice is used as the base material. Then, this strut is simulated in simple tension, and its stress-strain curve is obtained. After that, a unit cell of the lattice is simulated without any imperfections, and the material parameters of the single strut are attributed to the bulk material. Using this method, the stress-strain behavior of the lattice is obtained and shown to be in a good agreement with the experimental result. Accordingly, this paper presents a computationally efficient method for modeling the mechanical properties of cellular lattices with a reasonable accuracy using the material parameters of simple tension tests. The effects of the single strut’s length and its micropores on its mechanical properties are also assessed.

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