FCC桁架式多孔结构的力学性能研究

周翔宇; 徐竹田; 彭林法

doi:DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.09.006

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FCC桁架式多孔结构的力学性能研究

更新时间：2025-09-22

- FCC桁架式多孔结构的力学性能研究
- Research on the mechanical properties of FCC truss lattice structures
- 机械强度 2025年47卷第9期页码：72-79
- 作者机构：
  
  1.上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室，上海 200240
  2.上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室，上海 200240
- 作者简介：
  
  周翔宇，男，1999年生，河南信阳人，在读博士研究生；主要研究方向为金属多孔结构材料弹塑性力学行为；E-mail：sjtuzhouxy@sjtu.edu.cn。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(52225504;52422509)
- DOI：DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.09.006
  中图分类号：
- 收稿日期：2025-06-09，
  
  修回日期：2025-07-21，
  
  纸质出版日期：2025-09-15
- 稿件说明：
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周翔宇，徐竹田，彭林法. FCC桁架式多孔结构的力学性能研究［J］. 机械强度，2025，47（9）：72-79.

ZHOU Xiangyu，XU Zhutian，PENG Linfa. Research on the mechanical properties of FCC truss lattice structures［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（9）：72-79.
周翔宇，徐竹田，彭林法. FCC桁架式多孔结构的力学性能研究［J］. 机械强度，2025，47（9）：72-79. DOI： DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.09.006.

ZHOU Xiangyu，XU Zhutian，PENG Linfa. Research on the mechanical properties of FCC truss lattice structures［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（9）：72-79. DOI： DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.09.006.

摘要

为了探究结构参数关键因素对多孔结构屈服强度和屈服行为的影响，制备了面心立方

（

Face Center Cubic

FCC）多孔结构，研究了桁架式多孔结构材料的力学强度与变形失效。构建了有限元仿真模型，分析了不同尺寸参数结构的屈服强度与失效形式，揭示了不同加载方向下单元杆件尺寸对FCC多孔材料逐层塌陷失效与整体屈服失效的转变关系。研究表明，细长比小的结构表现出整体屈服模式，反之表现为逐层压缩的屈服模式；此外，沿面对角线承载的材料能够获得更加均匀的整体变形模式，沿体对角线承载的材料局部变形更为明显。

Abstract

To investigate the influence of structural parameters on the yield strength and deformation behavior of truss lattice structures

face-centered cubic (FCC) porous lattices were fabricated and the mechanical responses were systematically studied. A finite element model was developed to evaluate the yield strength and failure modes of structures with varying geometric parameters. The analysis revealed a correlation between the member slenderness ratio and the transition from progressive collapse to global yielding under different loading orientations. Structures with lower slenderness ratios tend to exhibit global yielding

while those with higher slenderness ratios are prone to layer-by-layer compression failure. Furthermore

lattices supported along the face diagonals demonstrate more uniform global deformation

whereas those supported along the body diagonals are characterized by localized deformation.

关键词

Keywords

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