Integrated design, simulation, and experimental validation of advanced cellular metamaterials - Novak, Nejc (Strojniški vestnik, 2025)
Celični 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 naprave.
Keywords: celične strukture; cellular structures; computational simulations; eksperimentalno testiranje; experimental testing; mechanical properties; mehanske lastnosti; metamateriali; metamaterials; računalniške simulacije