This study investigates the fabrication of single and double-row lattice beams utilizing three distinct lattice structures: cubic, octet, and body-centered cubic (BCC), using Tough-PLA filament. This material exhibits similar plastic deformation characteristics to traditional PLA filament but possesses superior strength. Mechanical properties of the bulk Tough-PLA filament were evaluated through standard tensile testing. Subsequently, to assess the influence of lattice configuration and beam width, the single and double-row beams were subjected to three-point bending tests. The experimental data were analyzed in terms of specific energy absorption, crush force efficiency, and specific force value, allowing for comparisons with existing literature to identify the most effective parameters. The findings indicate that the octet lattice structure, featuring angled struts, is the most efficient design as beam thickness increases. Conversely, for single-row beams with narrower widths, the BCC lattice—with both vertical and angled struts—emerges as the optimal design. Additionally, cubic lattices consistently displayed the least favorable performance due to their reliance on vertical struts across all beam widths examined.
Bu çalışmada, Tough-PLA filamenti kullanılarak kübik, oktet ve yüzey merkezli kübik (BCC) olmak üzere üç farklı kafes yapısı kullanılarak tek ve çift sıralı kafes kirişlerin üretimi araştırılmaktadır. Bu malzeme, geleneksel PLA filamentine benzer plastik deformasyon özellikleri sergilemekte ancak üstün mukavemete sahiptir. Tough-PLA filamentinin mekanik özellikleri standart çekme testi ile değerlendirilmiştir. Daha sonra, kafes konfigürasyonunun ve kiriş genişliğinin etkisini değerlendirmek için, tek ve çift sıralı kirişler üç nokta eğme testlerine tabi tutulmuştur. Deneysel veriler, spesifik enerji emilimi, ezilme kuvveti verimliliği ve spesifik kuvvet değeri açısından analiz edilmiş ve en etkili parametreleri belirlemek için mevcut literatürle karşılaştırmalar yapılmıştır. Bulgular, kiriş kalınlığı arttıkça, açılı ayrıtlar içeren oktet kafes yapının en verimli tasarım olduğunu göstermektedir. Buna karşılık, daha dar genişliğe sahip tek sıralı kirişler için, hem dikey hem de açılı ayrıtlara sahip BCC kafes kiriş en uygun tasarım olarak ortaya çıkmaktadır. Ayrıca, kübik kafes kirişler, incelenen tüm kiriş genişliklerinde dikey desteklere dayanmaları nedeniyle en verimsiz performansı sergilemiştir.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Material Design and Behaviors |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Early Pub Date | April 15, 2025 |
Publication Date | April 30, 2025 |
Submission Date | January 23, 2025 |
Acceptance Date | March 5, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 29 Issue: 2 |
INDEXING & ABSTRACTING & ARCHIVING
Bu eser Creative Commons Atıf-Ticari Olmayan 4.0 Uluslararası Lisans kapsamında lisanslanmıştır .