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非充气轮胎辐条3D打印材料力学性能研究( Study of Mechanical Properties of 3D Printed Material for Non-Pneumatic Tire Spoke )
Rugsaj,Ravivat Suvanjumrat,Chakrit 3D Printing Thermoplastic Polyurethane Non-Pneumatic Tire
无气轮胎或非充气轮胎(NPT)的轮辐通常采用高弹性材料热塑性聚氨酯(TPU)来代替传统充气轮胎中的充气压力。然而，复杂轮辐几何形状的设计由于制造工艺的困难而受到限制，通常涉及成型工艺。最近，3D打印技术得到了改进，可以用广泛的材料创建高度复杂的几何形状。然而，利用3D打印技术打印出的轮辐结构的力学性能仍是NPT设计和开发的重要要求。本研究旨在研究TPU在不同印刷条件下的力学性能。根据ASTM标准D412和D638分别采用水射流切割技术和3D打印技术制备NPT辐条。在相应的十字头速度下对试件进行拉伸试验。将3D打印试样的测试速度分别为100和200mm/min,研究应变速率对力学性能的影响。通过拉伸试验获得了应力-应变关系，并对其重要的力学性能进行了评价。然后比较了由实际NPT辐条制备的试件和3D打印试件的力学性能。实测NPT辐条和100%填充3D打印试样的径向极限应力分别为32.92和25.47MPa,断裂应变分别为12.98和10.87。因此，本研究获得的信息可用于确保基于TPU等弹性材料的3D打印技术制造NPT辐条的可能性。
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