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摘要
本文基于Voronoi图设计了四种不同变化方式的梯度不规则多孔结构，通过光固化（Stereo Lithography Apparatus，SLA ）成型工艺制备了这四种梯度多孔结构。对这四种梯度多孔结构分别进行纵向（载荷方向平行于梯度方向）和横向（载荷方向垂直于梯度方向）压缩实验，研究其变形特点和力学性能。结果表明，梯度多孔结构在横向压缩时的变形特点与均匀多孔结构相似，纵向压缩时则表现出逐层坍塌的变形特点。在孔隙率相近的情况下，不同的梯度变化方式能够影响纵向压缩时的力学性能，对横向压缩的力学性能基本没有影响。降低梯度多孔结构的平均孔隙率可以提高结构力学性能。最后通过等应力复合模型和Voigt模型，预测梯度多孔结构纵向和横向压缩的弹性模量，预测结果与实验结果的相对误差基本都在10%以内。这些研究结果为梯度不规则多孔结构的进一步应用提供参考。
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