形狀編程材料的案例
：在高分子材料的三維形狀光編程領(lǐng)域取得新進(jìn)展
可控變形材料在柔性電子、軟體機(jī)器人和生物醫(yī)療器械中有著廣闊的應(yīng)用前景。由于形狀記憶聚合物通過形狀轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)其功能，因此它是一類理想的形狀編程材料。然而傳統(tǒng)形狀記憶聚合物的永久形狀通常依賴成型模具，而復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)和加工耗時耗力。通過向形狀記憶聚合物中引入熱響應(yīng)的動態(tài)共價鍵，可以使材料的永久形狀擺脫對成型模具的依賴。但是由于熱刺激不僅可以觸發(fā)動態(tài)鍵的交換，還會引發(fā)材料的形狀回復(fù)，因此材料在重塑形的過程中往往需要施加外力約束，這大大限制了材料三維形狀的復(fù)雜性和多樣性。除此之外，受熱傳遞過程中的擴(kuò)散行為和滯后性的影響，熱刺激的時空分辨率相對較低。
為了解決形狀記憶材料應(yīng)力編輯和形狀回復(fù)相互干擾的問題，同時為了提高材料應(yīng)力編輯的時空分辨率，許華平教授課題組通過向形狀記憶聚合物中引入光響應(yīng)的二硒鍵，成功地實(shí)現(xiàn)了材料在無約束狀態(tài)下的三維形狀光編程。該團(tuán)隊(duì)利用光強(qiáng)在材料中的衰減過程和二硒鍵對不同光強(qiáng)的響應(yīng)性差異，成功地在材料厚度方向上制備形成了應(yīng)力梯度，通過對該梯度應(yīng)力進(jìn)一步熱激活可以引發(fā)材料的不對稱收縮，從而完成整個材料的面外彎曲過程。
圖1.光誘導(dǎo)材料形成應(yīng)力梯度
材料的制備過程分為兩步，首先利用雙酚A二縮水環(huán)氧甘油醚和3-氨基丙醇制備線型預(yù)聚物，然后利用二羥基二硒分子和二異氰酸酯制備寡聚物，并利用該寡聚物對線型預(yù)聚物進(jìn)行交聯(lián)。通過測量玻璃化轉(zhuǎn)變溫度對不同的配方進(jìn)行篩選，并對篩選后得到的材料進(jìn)行形狀記憶行為和應(yīng)力松弛行為的表征。
展開 UG編程倒扣零件特殊形狀的另一種思路分享
相信大家第一時間想到的就是“曲線/點(diǎn)”這個驅(qū)動 ，嗯是的，我也不例外，哈哈我換了個思路，用曲面驅(qū)動也是可以的喲！
1、看圖
2、看圖 曲面也是選擇藍(lán)色面
3、就是投影矢量要設(shè)一下
4、進(jìn)退刀設(shè)一下吧
好了就這樣了 自己摸索摸索就知道了
上個效果圖
骨料/夾雜/顆粒/孔隙/纖維（自定義形狀）-隨機(jī)分布-隨機(jī)形狀-混凝土、復(fù)合材料等 ￥699
image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1529928183169_model3D.jpg"></div>
</div><p>目前大家建立含有夾雜、顆粒或孔隙的模型都是通過編程實(shí)現(xiàn)的，MATLAB或者Python都可以，對于二維模型而言，有一定編程基礎(chǔ)的人而言，這個工作量還可以，但是即便如此，對于三維模型，很多編程高手也是無可奈何，不僅要花費(fèi)大量的時間，還不一定搞的出來，即便搞的出來，也都不通用，因?yàn)槊總€人的需求不同，比如：顆粒形狀、填充率、單相或者多相等等，所以對于2d或3d夾雜、顆粒或孔隙模型的建立，很多人望而卻步，花費(fèi)了大量時間學(xué)習(xí)還沒有搞定。</p><p>------------------</p><p>本帖子給出了一種方法，它可以支持自定義形狀，支持定義填充率設(shè)置的，簡單的圓形、橢圓形狀更是不再話下。本來是自己摸索后準(zhǔn)備自己使用的，但是效果圖（上一個帖子）一發(fā)，許多科學(xué)工作者（巖土、混凝土、涂層、復(fù)合材料等方向）都來問方法，但是自己又沒有充足時間一一解答，也沒有時間做視頻教程，就干脆做了一份電子版教程和素材，這個主要是自定義2D和3D幾何形狀的方法（簡單的形狀就不再話下了）。</p><p>形狀：任意形狀， 空間類型：2D和3D， 支持：單相、多相， 支持：及配比，支持：填充率 ...</p><p>由于含有的文件過多，無法上傳，壓縮后格式不支持，單個傳只有個別支持，怕大家搞亂文件的存放，因此就不上傳了，只上傳了2D和3D文件的截圖。</p><p>如需要購買請站內(nèi)私信，防止買到不適合自己的東西，造成不必要的麻煩，東西我會發(fā)送至個人郵箱的。
展開 活性材料和結(jié)構(gòu)成為熱點(diǎn)，形狀記憶材料逐步成熟
2018年，活性材料和結(jié)構(gòu)成為全球的研究熱點(diǎn)，形狀記憶材料技術(shù)逐步成熟。
關(guān)于活性材料研發(fā)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)在1月份首次展示了一種新的形狀記憶聚合物，通過增材制造，可以得到在交變磁場的遠(yuǎn)程作用下表現(xiàn)出自展開行為的零部件。
在美國陸軍資助下，亞利桑那州立大學(xué)的研究人員今年推進(jìn)了新型力敏感單元（力敏團(tuán)，mechanophore）材料的研發(fā)，這些材料在機(jī)械載荷下可改變顏色，從而對復(fù)合材料進(jìn)行損傷監(jiān)測。今年年初，該團(tuán)隊(duì)使用力敏團(tuán)材料對復(fù)合材料樣品進(jìn)行了疲勞載荷下的損傷監(jiān)測演示，試驗(yàn)表明，該力敏團(tuán)材料能夠達(dá)到預(yù)期的結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測效果。
在美國海軍資助下，中佛羅里達(dá)大學(xué)的研究人員提出了一種使用機(jī)電耦合材料消除結(jié)構(gòu)共振的方法。2018年底，研究團(tuán)隊(duì)在葉盤結(jié)構(gòu)上對該方法進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。該方法通過有效減少多種振動模式中的有害振動，減少與葉片高周疲勞和故障失效相關(guān)的維護(hù)、修理和大修成本。
美國空軍研究人員開發(fā)了一種液晶彈性體材料，在一定條件下，該材料可以從平面狀態(tài)變形產(chǎn)生三維形貌。研究團(tuán)隊(duì)使用高保真度模型對產(chǎn)生有利表面拓?fù)涮卣鞯膹?fù)雜材料平面圖進(jìn)行仿真，并且在3月份完成了實(shí)際壓力載荷下的風(fēng)洞試驗(yàn)。該材料可用于制造渦流發(fā)生器和分布式粗糙元件，從而能夠在一系列飛行條件下減小阻力并增加穩(wěn)定性和可控性。
使用活性材料，特別是固態(tài)、堅(jiān)硬、高度緊湊型的形狀記憶合金（SMA）組件，改進(jìn)傳統(tǒng)風(fēng)洞試驗(yàn)方法，也是2018年的研究重點(diǎn)。傳統(tǒng)風(fēng)洞試驗(yàn)需要更換多個固定零部件，但遠(yuǎn)程控制的風(fēng)洞模型可使用移動、可控結(jié)構(gòu)取代這些幾乎剛性的零部件，從而提高試驗(yàn)效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量，并降低風(fēng)洞試驗(yàn)的成本。
展開 
：通過正交超分子異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)制備雙重可編程形狀變形和自愈合油水凝膠
【引言】
可編程材料能夠改變其固有的形狀或?qū)傩詮亩m應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境和用途，其適用于航空、智能設(shè)備以及生物醫(yī)學(xué)等方面，近些年來引起了人們極大的關(guān)注。形狀變形聚合物（SMP）是一種極具吸引力的可編程材料，其對外部刺激（如溫度、光、溶劑和電場等）能夠產(chǎn)生執(zhí)行轉(zhuǎn)換或動作等形式變化。目前，已經(jīng)有兩種常用的方法實(shí)現(xiàn)形狀編程的靈活性，第一種是諸如基里加米、折紙藝術(shù)和3D打印等獲得復(fù)雜SMP形狀的幾何輔助，第二種是通過使用創(chuàng)新的聚合物網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)來拓展SMP的可編程性。然而，多數(shù)具有單一控制途徑的SMP只允許復(fù)雜的臨時形狀恢復(fù)到之前的永久狀態(tài)，最終限制了這些材料的多功能性以及在復(fù)雜應(yīng)用中控制它們的能力。因此，開發(fā)具有更高自由度的分級可編程材料仍然是一個挑戰(zhàn)。
【成果簡介】
近日，北京航空航天大學(xué)劉明杰教授課題組設(shè)計(jì)并開發(fā)了一種具有異質(zhì)超分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的雙重可編程形狀的變形油水凝膠，在該體系中金屬-超分子水凝膠骨架和微有機(jī)凝膠能夠獨(dú)立地響應(yīng)不同的外部刺激，從而提供了正交的雙開關(guān)機(jī)制和超高機(jī)械強(qiáng)度。超分子異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)還具有優(yōu)異的自愈合性質(zhì)，而且這種正交超分子異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)顯示出分級的形狀變形性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的形狀變形材料。利用正交超分子異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的雙重編程策略，可以在逐步形變過程中實(shí)現(xiàn)材料永久形狀的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)具有更高自由度的復(fù)雜形狀變化。
展開 神奇的功能材料——形狀記憶合金
用形狀記憶合金加工成內(nèi)徑比欲連接管的外徑小4%的套管，然后在液氮溫度下將套管擴(kuò)徑約8%，裝配時將這種套管從液氮取出，把欲連接的管子從兩端插入。當(dāng)溫度升高至常溫時，套管收縮即形成緊固密封。這種連接方式接觸緊密能防滲漏，遠(yuǎn)勝于焊接，特別適合用于航空、航天、核工業(yè)及海底輸油管道等危險場合。
記憶合金的用處
記憶合金最令人鼓舞的應(yīng)用是在航天技術(shù)中。1969年7月20日，“阿波羅”11號登月艙在月球著陸，實(shí)現(xiàn)了人類第一次登月旅行的夢想。宇航員登月后，在月球上放置了一個半球形的直徑數(shù)米的天線，用以向地球發(fā)送和接受信息。天線就是用當(dāng)時剛剛發(fā)明不久的記憶合金制成的。用極薄的記憶合金材料先在正常情況下按預(yù)定要求做好，然后降低溫度把它壓成一團(tuán)，裝進(jìn)登月艙帶上天去。放到月球上以后，在陽光照射下溫度升高，當(dāng)達(dá)到轉(zhuǎn)變溫度時，天線恢復(fù)成了自己的本來面貌，變成一個巨大的半球形。
除了航空業(yè)，形狀記憶合金已廣泛用于醫(yī)學(xué)和生活各個領(lǐng)域。作為一類新興的功能材料，很多新用途正不斷被開發(fā)，例如用記憶合金制作的眼鏡架，如果不小心被碰彎曲了，只要將其放在熱水中加熱，就可以恢復(fù)原狀；不久的將來，汽車的外殼也可以用記憶合金制作，不小心碰癟了，只要用電吹風(fēng)加溫就可恢復(fù)原狀。
目前世界上已經(jīng)有銅鋅、金鎘、鎳鋁等20多種具有記憶功能的合金，不僅單次“記憶”能力幾乎可達(dá)到百分之百，即恢復(fù)到和原來一模一樣的形狀，更可貴的是，這種“記憶”本領(lǐng)即使施展500萬次以上也不會導(dǎo)致材料斷裂。
來源：北京市科協(xié)
展開 用無梯度仿生技術(shù)對疊層復(fù)合材料方板開孔形狀優(yōu)化
用無梯度仿生技術(shù)對疊層復(fù)合材料方板開孔形狀優(yōu)化
劉毅 金峰
清華大學(xué)水利水電工程系
摘要:為了改善疊層復(fù)合材料方板孔周應(yīng)力分布,采用一種無梯度仿生技術(shù)——固定網(wǎng)格漸進(jìn)優(yōu)化方法，建立了等限制Tsai-Hill準(zhǔn)則——即使孔周的限制Tsail-Hill值更加均勻，來求解切孔形狀優(yōu)化問題。用各向同性材料方板在二軸拉力荷載下單孔形狀優(yōu)化的例子驗(yàn)證了方法的正確性。研究了按照[+/-45度/0度/90度]對稱擱置的碳纖維/環(huán)氧樹脂材料準(zhǔn)各向同性疊層復(fù)合材料方板受單位和拉減荷載的例子。優(yōu)化后的控形在Tsail-Hill強(qiáng)度值的均勻度上比正方形開孔有了顯著的改善，計(jì)算結(jié)果比傳統(tǒng)的漸進(jìn)優(yōu)化方法更精確和更光滑。
關(guān)鍵詞：疊層復(fù)合材料，固定網(wǎng)格，漸進(jìn)優(yōu)化方法，形狀優(yōu)化
內(nèi)容簡介：
1 基于等限制Tsail-Hill值準(zhǔn)則的FG ESO方法
2 本文方法驗(yàn)證
3 準(zhǔn)各向同性層合方板開孔形狀優(yōu)化
3.1 工況 1
3.2 工況 2
4 總結(jié)
用無梯度仿生技術(shù)對疊層復(fù)合材料方板開孔形狀優(yōu)化.pdf
展開 南科大&西工大《AM》：用于4D打印的新型形狀記憶聚合物材料！
紫外光（UV）固化的SMP與基于數(shù)字光處理（DLP）的3D打印技術(shù)聯(lián)用，可以制造出具有復(fù)雜幾何形狀和高分辨率的結(jié)構(gòu)。但是， UV固化的SMP在機(jī)械性能方面存在局限性，這極大地限制了它的應(yīng)用。因此，當(dāng)前急需開發(fā)具有優(yōu)異機(jī)械性能的UV固化SMP。
來自南方科技大學(xué)等單位的研究人員使用tBA和AUD制備了具有堅(jiān)固的機(jī)械性能和可UV固化的tBA-AUD SMP體系。相關(guān)論文以題為“Mechanically Robust and UV-Curable Shape-Memory Polymers for Digital Light Processing Based 4D Printing”發(fā)表在Advanced Materials上，抖音搜索"材料科學(xué)網(wǎng)"查看更多精彩視頻。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202101298
該類SMP可以在編程溫度（例如80℃）下拉伸至1240%，并且這種形變可以在室溫下固定，具有優(yōu)越的形狀固定性。同時，其還具有良好的形狀恢復(fù)率（≈90%），當(dāng)對其再次加熱到80℃時，它又會基本恢復(fù)最初的形狀。這種SMP僅僅只需要46.8~251.8mJ/cm2 的能量密度即可固化一層，與基于DLP的3D打印技術(shù)具有很好的兼容性，這些特點(diǎn)確保了其可以用于制造高分辨率和復(fù)雜的3D結(jié)構(gòu)。此外，SMP堅(jiān)固的機(jī)械性能使其4D打印結(jié)構(gòu)具有極高的拉伸性能、壓縮性能以及復(fù)雜的形變，可以經(jīng)受多達(dá)10000次的反復(fù)加載。通過tBA和AUD制備的SMP極大地增強(qiáng)了基于SMP的4D打印結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能，使其有望應(yīng)用于工程領(lǐng)域。
展開 4D打印智能材料能隨溫度改變性質(zhì)形狀
美國羅格斯大學(xué)—新不倫瑞克工程師創(chuàng)造了一種柔性輕質(zhì)材料，經(jīng)4D打印后的材料可用于飛機(jī)和無人機(jī)的機(jī)翼、柔軟機(jī)器人、微型植入式生物醫(yī)療裝置等，能更好地實(shí)現(xiàn)減震和變形。相關(guān)成果發(fā)表在最近一期《材料視界》雜志中。
3D打印也被稱為增材制造，可通過逐層打印的方式，將預(yù)先構(gòu)建的數(shù)字藍(lán)圖轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬w。基于這項(xiàng)技術(shù)的4D打印有一個很大的不同之處，它使用特殊材料和復(fù)雜設(shè)計(jì)來打印物體，這些物體在環(huán)境條件如溫度變化下，會隨之改變形狀。
工程師們創(chuàng)造的這種新“超材料”，經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，具有自然界中找不到的特性，它們不同尋常甚至違反直覺。以前，超材料的性質(zhì)和形狀一旦制造出來就不可逆轉(zhuǎn)，但此次用熱量來調(diào)整特性的超材料，能在被擊打時保持剛性，或像海綿一樣變軟以吸收震動。
在室溫73華氏度（約22.8℃）和194華氏度（90℃）之間的溫度區(qū)間，剛性調(diào)節(jié)可以超過100倍，從而很好地控制減震。材料可重新成形，以用于各種目的。它們暫時變形，轉(zhuǎn)變?yōu)槿魏?em>形狀，然后在加熱時，根據(jù)需要回復(fù)其原始形狀。
這種神奇的材料，可用于提高飛機(jī)或無人機(jī)機(jī)翼性能，還可用于空間發(fā)射的坍塌輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，甚至更大結(jié)構(gòu)的太空板的重建。由這種材料制成的軟機(jī)器人像章魚一樣柔韌，可根據(jù)環(huán)境和當(dāng)前任務(wù)，調(diào)整靈活性或剛度。而將其插入微小裝置植入人體進(jìn)行診斷或治療，可以讓介入裝置暫時變得柔軟和靈活，進(jìn)入人體進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)并減少疼痛。
展開 上海交大：通過能量交換和形狀記憶研究單一材料可逆多重變形
，形狀記憶聚合物(SMPS)熱觸發(fā)活性超材料具有更大的可再配置性，因?yàn)槠渚哂?em>形狀鎖定的暫時性條件。
【當(dāng)期目錄】《材料工程》2021年3期目錄（形狀記憶合金專欄）
但是目前NiTi基合金彈熱材料的研究和原型機(jī)的開發(fā)仍處于實(shí)驗(yàn)階段，實(shí)現(xiàn)其商業(yè)化應(yīng)用需要進(jìn)一步深入研究和優(yōu)化，未來前者研究重點(diǎn)將集中在材料小型化、合金化或特殊處理及改變循環(huán)方式等方面，后者也將從提高熱量傳輸效率、加強(qiáng)熱量交換、減小摩擦等損耗、改進(jìn)機(jī)械負(fù)載和循環(huán)模式等方面不斷優(yōu)化和完善。
關(guān)鍵詞 ：NiTi基合金, 彈熱效應(yīng), 固體制冷, R相變, 超彈性, 循環(huán)穩(wěn)定性
TiNi基形狀記憶合金的輻照效應(yīng)
寧睿, 高智勇, 王海振, 蔡偉
2021, 49 (3): 14-19.
DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000570
摘要：
材料輻照效應(yīng)是入射粒子與物質(zhì)交互作用造成的物質(zhì)微觀組織結(jié)構(gòu)與宏觀性能的變化。輻照效應(yīng)不僅是改善材料表面性能的重要手段，而且也是特殊環(huán)境應(yīng)用材料可靠性評價的重要組成部分。TiNi基形狀記憶合金是一種重要的金屬智能材料，具有獨(dú)特的形狀記憶效應(yīng)和超彈性，已在衛(wèi)星、空間站等航天器以及生物醫(yī)學(xué)中廣泛應(yīng)用。本文闡述了Ti-Ni基形狀記憶合金在空間粒子（質(zhì)子、電子）以及離子輻照改性的研究進(jìn)展，輻照效應(yīng)會對TiNi合金的微觀組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，進(jìn)而改變合金的相變行為和力學(xué)行為。然而目前關(guān)于TiNi基合金的輻照效應(yīng)的研究仍處于起步階段，組織結(jié)構(gòu)和相變行為的變化規(guī)律和機(jī)理還未研究清楚，有關(guān)形狀記憶效應(yīng)的研究較少，仍需深入研究輻照參數(shù)、組織結(jié)構(gòu)、相變行為和功能特性之間的內(nèi)在聯(lián)系。
展開 
【當(dāng)期目錄】《材料工程》2021年3期目錄（形狀記憶合金專欄））
但是目前NiTi基合金彈熱材料的研究和原型機(jī)的開發(fā)仍處于實(shí)驗(yàn)階段，實(shí)現(xiàn)其商業(yè)化應(yīng)用需要進(jìn)一步深入研究和優(yōu)化，未來前者研究重點(diǎn)將集中在材料小型化、合金化或特殊處理及改變循環(huán)方式等方面，后者也將從提高熱量傳輸效率、加強(qiáng)熱量交換、減小摩擦等損耗、改進(jìn)機(jī)械負(fù)載和循環(huán)模式等方面不斷優(yōu)化和完善。
關(guān)鍵詞 ：NiTi基合金, 彈熱效應(yīng), 固體制冷, R相變, 超彈性, 循環(huán)穩(wěn)定性
TiNi基形狀記憶合金的輻照效應(yīng)
寧睿, 高智勇, 王海振, 蔡偉
2021, 49 (3): 14-19.
DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000570
摘要：
材料輻照效應(yīng)是入射粒子與物質(zhì)交互作用造成的物質(zhì)微觀組織結(jié)構(gòu)與宏觀性能的變化。輻照效應(yīng)不僅是改善材料表面性能的重要手段，而且也是特殊環(huán)境應(yīng)用材料可靠性評價的重要組成部分。TiNi基形狀記憶合金是一種重要的金屬智能材料，具有獨(dú)特的形狀記憶效應(yīng)和超彈性，已在衛(wèi)星、空間站等航天器以及生物醫(yī)學(xué)中廣泛應(yīng)用。本文闡述了Ti-Ni基形狀記憶合金在空間粒子（質(zhì)子、電子）以及離子輻照改性的研究進(jìn)展，輻照效應(yīng)會對TiNi合金的微觀組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，進(jìn)而改變合金的相變行為和力學(xué)行為。然而目前關(guān)于TiNi基合金的輻照效應(yīng)的研究仍處于起步階段，組織結(jié)構(gòu)和相變行為的變化規(guī)律和機(jī)理還未研究清楚，有關(guān)形狀記憶效應(yīng)的研究較少，仍需深入研究輻照參數(shù)、組織結(jié)構(gòu)、相變行為和功能特性之間的內(nèi)在聯(lián)系。
展開 光固化4D打印超高力學(xué)性能形狀記憶高分子材料
近日，南方科技大學(xué)機(jī)械與能源工程系副教授葛锜團(tuán)隊(duì)和西北工業(yè)大學(xué)副教授張彪團(tuán)隊(duì)在Advanced Materials合作發(fā)表論文，報道一種用于光固化4D打印的超高力學(xué)性能形狀記憶高分子材料。這種新材料在橡膠態(tài)斷裂應(yīng)變超過1240%，在150%-250%的應(yīng)變區(qū)間可以重復(fù)加載超10000次。此外，其優(yōu)異的光聚合性能使其成為數(shù)字光處理（Digital Light Processing - DLP）4D打印的理想材料，最高打印精度2微米，在智能家居、航空航天和軟體機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用潛力非常大。該項(xiàng)研究被Advanced Materials后內(nèi)封面重點(diǎn)報道。
4D打印是一種新興的制造技術(shù)，它能夠使打印出來的三維結(jié)構(gòu)的形狀在外界環(huán)境刺激下隨時間變化。與用于4D打印的其他主動軟材料（Soft Active Materials -SAMs）相比，形狀記憶高分子（Shape Memory Polymers - SMPs）具有更高的剛度，并且能與各種3D打印技術(shù)兼容。其中，采用DLP 3D打印技術(shù)打印可光固化SMP，可以制造具有復(fù)雜幾何形狀和高分辨率的4D打印結(jié)構(gòu)。然而，現(xiàn)有可光固化SMP在力學(xué)性能方面具有局限性（伸長率偏低、抗疲勞性能差等），這極大地限制了它們的應(yīng)用范圍。因此，亟需發(fā)展可承受大變形且具備抗疲勞能力的光固化SMP，以滿足工程應(yīng)用中對4D打印智能材料力學(xué)性能的高要求。
圖 1. 超高力學(xué)性能的tBA AUD SMP用于基于DLP 3D打印技術(shù)的4D打印
聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)出了一種超高力學(xué)性能可光固化SMP體系。該材料體系主要由丙烯酸叔丁酯（tBA）和脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯（AUD）組成，故稱為tBA-AUD SMP體系。
展開 顆粒、夾雜、孔隙骨料的隨機(jī)投放-任意形狀-瀝青混凝土，涂層，復(fù)合材料各行業(yè)
<p>此貼給出了使用MATLAB建立隨機(jī)分布顆粒骨料模型的建立方式，而且模型建立后導(dǎo)入abaqus的方法，由于描述過于繁瑣，也沒時間寫，詳細(xì)步奏暫未給出，暫時就只上效果圖了，另外對于使用Python語言直接在abaqus建立模型的方法也有給出，需要的同學(xué)可以速聯(lián)系</p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1529418649334_1.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1529418649334_1.jpg?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1529418649334_1.jpg?image_process=/format,webp/quality,q_40" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1529418649334_1.jpg">
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展開 《先進(jìn)材料》中美合作實(shí)現(xiàn)獨(dú)立三維細(xì)微觀結(jié)構(gòu)，電子器件及形狀可編輯的智能系統(tǒng)
然而，受成型三維結(jié)構(gòu)尺寸及材料種類的限制，現(xiàn)有三維微結(jié)構(gòu)的制備、組裝方法難以滿足當(dāng)前三維微器件的快速發(fā)展需求。2015年《科學(xué)》的一篇封面論文報道了一種基于力學(xué)引導(dǎo)的三維屈曲組裝方法，依托一個預(yù)拉伸的彈性基底作為組裝平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)不同材料（金屬、聚合物、硅等）的跨尺度（微米至厘米）三維結(jié)構(gòu)組裝，為解決上述問題提供了一種新的途徑。不過，該方法需要克服的一個挑戰(zhàn)是如何將形成的三維微結(jié)構(gòu)與彈性基底分開并獨(dú)立存在，因?yàn)榛椎拇嬖诤艽蟪潭壬舷拗屏嗽摲椒ㄔ跈C(jī)器人，生物醫(yī)療器件等領(lǐng)域中的應(yīng)用。
近日，美國西北大學(xué)約翰?羅杰斯（John A. Rogers）課題組與清華大學(xué)航天航空學(xué)院張一慧課題組合作在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）期刊上發(fā)表了題為Freestanding 3D Mesostructures, Functional Devices, and Shape‐Programmable Systems Based on Mechanically Induced Assembly with Shape Memory Polymers的研究論文。該成果原創(chuàng)性地提出了基于力學(xué)引導(dǎo)三維組裝，利用形狀記憶聚合物（SMP）的固形特性來制備獨(dú)立三維微觀結(jié)構(gòu)及器件的新方法。該方法成功地實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立的跨尺度多功能三維結(jié)構(gòu)及器件，為三維微觀結(jié)構(gòu)在未來多領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一條新途徑。
該研究團(tuán)隊(duì)首先闡述了利用力學(xué)引導(dǎo)的三維屈曲組裝方法制備多尺度三維形狀記憶聚合物（SMP）結(jié)構(gòu)的可行性。如圖一所示，該研究團(tuán)隊(duì)制作了蝴蝶，章魚，螺旋結(jié)構(gòu)等十多種從微米到厘米尺度的三維SMP結(jié)構(gòu)，這些三維 SMP結(jié)構(gòu)的大小，特征尺寸，以及厚度分別達(dá)到500微米，10微米和5微米，超過了已經(jīng)報道的三維 SMP結(jié)構(gòu)所能達(dá)到的尺度范圍。
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