Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

10.09.2020 | Full Research Article | Ausgabe 1/2021

Progress in Additive Manufacturing 1/2021

Mathematical design and preliminary mechanical analysis of the new lattice structure: “GE-SEZ*” structure processed by ABS polymer and FDM technology

Zeitschrift:
Progress in Additive Manufacturing > Ausgabe 1/2021
Autoren:
Mostapha El Jai, Nourddin Saidou, M’hamed Zineddine, Housseine Bachiri
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

In this study, the authors propose a new design of a novel class of lattice structures. The new design is based on two main geometrical properties, the “volume” and the “surface to volume ratio”. It takes advantage of the strongest column designed against buckling proposed by Keller (Arch Ration Mech Anal 5:275–285, 1960) and Seiranyan (J Appl Math Mech 51(2):272–275, 1987). The Schoen minimal gyroid is used as a reference to establish the necessary lightweight property of the proposed design. This is to say, the surface to volume ratio and the volume of the new class of structures and their gyroid equivalent are equal. Models are built using CAD software and printed with UP mini 2.0 using acrylonitrile butadiene styrene (ABS) copolymer. Moreover, compression tests are conducted, using “MTS Criterion—Model 45”. The results show that after the phases of elasticity, relaxation and plasticity, the structure (three samples) is stable in the sense that it did not buckle nor collapse. Furthermore, reaching 7.35 mm of platen displacement (14.7% of strain) and 7.5 kN of resistance (3 MPa of equivalent stress), an additional progressive hardening is observed due to material densification and friction phenomena. A normalized comparison between the proposed structure and several lattice structures is conducted, showing a higher competitive behavior of the new design. The results of this study could possibly be a major contribution in the fields of biomechanics, aeronautic, and mechanical parts design.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 1/2021

Progress in Additive Manufacturing 1/2021 Zur Ausgabe

Premium Partner

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Bildnachweise