Стресс-анализ разных типов наполнения моделей в Simplify 3D

Автор блога Steam Labs по имени Брэд провел стресс-анализ разных методов наполнения моделей, представленных в Simplify3d. Больше всего его интересовали показатели прочности при сжатии. Опыты проводились в соответствии с рекомендациями, указанными в стандарте ASTM D695. Габариты опытных моделей составляли 1/2'x1/2'x1'. Брэд напечатал и протестировал по два образца с прямолинейным (Rectilinear), сетчатым (Grid), треугольным (Triangular), извивающимся (Wiggle), легким сотовым (Fast honeycomb), и полным сотовым (Full honeycomb) наполнением. Степень наполнения всех образцов составила 10%, время печати варьировалось от 44 до 47 минут. В качестве материала был использован оранжевый ABS производства Matchbox.

Варианты наполнения в Simplify 3d

Для опытов Брэду удалось получить доступ к оборудованию в своем университете. Тестовый стенд показан на иллюстрации:

Машина, использованная для тестирования

Дисплей показывает текущую нагрузку, деформацию и сжимающее усилие

Тест образца

Белесые места отображают участки, где пластик растягивается. Результаты.

Результаты по второму образцу с «полным сотовым» наполнением Брэд не сохранил, но они были аналогичны первому испытанию той же структуры.

Предел прочности при сжатии

Лучшие результаты были получены при использовании «сетчатой» (Grid) структуры с пределом прочности почти в 28МПа (порядка 4000 psi). Сравните с ~65МПа (~9400 psi) для монолитного ABS.

Максимальное сжимающее усилие

«Сетчатая» (Grid) структура вновь оказалась на высоте, выдержав нагрузку в 455 кгс. Графики для каждого образца представлены ниже.

Прямолинейное (Rectilinear), a:

Прямолинейное (Rectilinear), b:Сетчатое (Grid), a:Сетчатое (Grid), b:Треугольное (Triangular), a:Треугольное (Triangular), b:Извивающееся ( Wiggle ), a :Извивающееся ( Wiggle ), b :Легкое сотовое (Fast Honeycomb), a:Легкое сотовое (Fast Honeycomb), b:Полное сотовое (Full Honeycomb), a:Источник