3D打印背包通過調節不同區域單元格的大小，可有效降低平均接觸壓力并賦予材料梯度硬度特性。這種結構不僅增強了阻尼性能，還顯著提升了穿戴舒適性。在防護領域，梯度蜂窩結構為護具設計提供了新思路——通過外側大尺寸單元格集中碰撞力與變形，內部保持穩定波動，既保護骨骼又減輕重量，空心結構更實現了輕量化目標。

PDMS材料屬性表征實驗

為精確獲取PDMS1700超彈性材料屬性，本研究僅開展單軸壓縮實驗（符合準靜態壓縮測試需求）。試件制備參照GT/T2941-2006標準：

• 試件規格：直徑29.5mm、高度12.5mm的圓柱體
• 除泡工藝：真空箱加壓法重復3-4次消除氣泡
• 固化條件：80℃烘箱固化8小時

實驗中通過涂抹潤滑劑減少試件與壓頭的摩擦，確保接近“純”壓縮狀態。PDMS作為超彈性材料，其非線性本構關系需采用Mooney-Rivlin、Ogden等模型描述，區別于金屬材料的線性參數表征。

Abaqus仿真建模關鍵流程

以2mm邊長六邊形蜂窩結構為例，模型建立包含七大核心模塊：

1. 建模：幾何實體創建
2. 屬性分配：材料本構模型定義
3. 裝配：部件空間定位
4. 分析步設置：采用動態顯示分析步處理準靜態問題，優勢包括：
   • 高效解決非線性接觸問題
   • 提升復雜模型收斂性
5. 邊界條件：約束與加載設置
6. 施加載荷：力學條件輸入
7. 網格劃分：直接影響計算精度

針對準靜態壓縮的數值模擬，通過質量縮放或速度提升技術縮短計算時間，避免實際時間增量過大導致的計算成本激增。動態顯示分析步在此類場景中展現出顯著優勢，尤其適用于非線性接觸問題的快速求解。

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