1803 KB0 KB199920252025Novak, NejcRen, ZoranVesenjak, Matejletnik:71številka:9/10str. 309-317DOI:10.5545/sv-jme.2025.1363ISSN:2536-3948COBISSID_HOST:259520259URN:URN:NBN:SI:doc-PIM3YHMTenFakulteta za strojništvoStrojniški vestnikcelične strukturecellular structurescomputational simulationseksperimentalno testiranjeexperimental testingmechanical propertiesmehanske lastnostimetamaterialimetamaterialsračunalniške simulacijeIntegrated design, simulation, and experimental validation of advanced cellular metamaterials|Cellular metamaterials offer supreme properties for engineering, medicine, and defence, but their transition to industrial use faces design, fabrication, and characterisation challenges. This review provides an overview of 20 years of advancements in cellular structures, from open-cell foams to triply periodic minimal surfaces (TPMS), presenting novel fabrication techniques (e.g., explosive compaction for UniPore structures) and demonstrating validated computational models for optimising graded auxetic and hybrid TPMS lattices. The study indicates that porosity and base material primarily govern energy absorption, with closed-cell foams and TPMS outperforming other geometries. Additive manufacturing enables spatially graded designs with tailored mechanical properties. This work accelerates the development of next-generation metamaterials for crash absorption, blast protection, and biomedical devicesCelični metamateriali nudijo vrhunske lastnosti za inženirstvo, medicino in obrambo, vendar njihov prehod v industrijsko uporabo otežujejo izzivi pri razvoju, izdelavi in karakterizaciji. Ta pregled ponuja povzetek 20 let napredka na področju celičnih struktur, od pen z odprtimi celicami do struktur s trojno periodičnimi minimalnimi površinami (TPMS). Predstavlja nove tehnike izdelave (npr. eksplozijsko varjenje za strukture UniPore) in prikazuje validirane računalniške modele za optimizacijo gradiranih avksetičnih in hibridnih TPMS metamaterialov. Študija kaže, da na absorpcijo energije vplivata predvsem poroznost in osnovni material, pri čemer se zaprto-celične pene in TPMS strukture izkažejo bolje kot druge geometrije. Dodajalne tehnologije omogočajo prostorsko gradiranje s prilagojenimi mehanskimi lastnostmi. To delo pospešuje razvoj metamaterialov naslednje generacije za absorpcijo trkov, zaščito pred eksplozijami in biomedicinske napraveTEXTznanstveno časopisjejournalsSlovenian National E-content AggregatorNational and University Library of SloveniaUniverza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo