3D打印復合結構本質上含有小的孔隙，在其使用過程中出現的不同程度層間脫粘、絲間脫粘、層間斷裂、跨層斷裂甚至于裂紋多扭結現象均會致使3D打印復合結構的斷裂失效。因此，研究3D打印復合結構的力學性能是至關重要的，3D打印復合結構的力學性能一直是眾多學者的研究焦點。以下為相關研究情況：

3D打印材料斷裂性能研究

ABS材料

• B.Ameri等人：采用擴展有限元粘接區模型（XFEM - CZM）和平均應變能量密度（ASED）準則研究3D打印ABS材料的斷裂性能，對不同預裂紋角的ABS材料的SCB試件在不同加載條件下進行試驗。結果表明：其能夠預估3D打印ABS材料在混合模式I/II載荷下的裂紋擴展路徑和峰值荷載，且仿真結果和試驗結果誤差不超過10%。
• Anar Nurizada等人：采用尺寸效應法研究3D打印ABS材料的斷裂性能。結果表明：3D打印ABS試件的斷裂具有很強的各向異性及準脆性，尺寸效應法能夠嚴格評估3D打印ABS材料的斷裂性能，能夠確定真實的斷裂韌性值及斷裂損傷區尺寸等，且有助于確定LEFM理論不能應用的尺寸范圍。
• B.Ameri等人：通過使用改進的3D打印技術制備6種不同預制裂紋角度的SCB試件研究ABS試件的裂紋擴展路徑和斷裂韌性。采用最大切向應力（MTS）準則和廣義最大切向應力準則（GMTS）預估試件的斷裂峰值載荷。結果顯示：使用改進的3D打印技術制作的試件的失效應變很小，塑性區域可以被忽略。GMTS準則對不同裂紋角的試件的斷裂峰值載荷預測誤差約為4.92%。
• Nahal Aliheidari等人：采用斷裂力學的方法，制作了ABS的DCB試件用來研究噴嘴溫度、床層溫度、層厚及層寬對斷裂性能的影響。結果表明：層間粘附性和中間層結構的變化與過程參數有很強的相關性，隨著噴嘴溫度、床溫的升高，層厚降低，層間斷裂性增大。
• 王凱歌等人：運用線彈性斷裂力學理論對ABS缺口沖擊試驗結果進行分析和表征，試驗結果表明：沖擊功隨缺口深度、跨距的增加而降低，隨缺口底部曲率半徑、厚度的增大而增大；臨界能量釋放率隨缺口深度、曲率半徑、厚度的增大而增大，隨跨距的增大而降低。

PLA材料

• A.A.Ahmed等人：為了驗證線性彈性臨界距離理論（TCD）對3D打印PLA制作的缺口試件靜態強度的適用性。通過對不同壁厚和不同的填充方向的缺口試件進行拉伸試驗和三點彎曲試驗。結果顯示：TCD準則可以準確預估其靜強度，誤差大約在20%。
• John P.Isaac等人：利用數字圖像相關法（DIC）研究了三種不同填充角度（0°/90°、45°/-45°、0°/45°/90°/-45°）的3D打印試件的斷裂行為，結果表明：0°/45°/90°/-45°打印的結構比其他兩種更常見的結構有更高的斷裂韌性值，在裂紋擴展過程中具有較高的韌性和能量吸收。
• Florian Arbeiter等人：利用線彈性斷裂力學（LEFM）和彈塑性斷裂力學（EPFM），詳細研究了3D打印PLA材料的緊湊拉伸（CT）和SENB試件在不同填充角度下（0°、90°和0°/90°）制作的試件的斷裂性能。結果顯示：0°和0°/90°填充角度試件表現出幾乎相同的斷裂行為，而90°填充角度試件的斷裂值略高。
• A.A.Ahmed等人：通過使填充角度從0°到90°的變化，水平制造了含有裂紋缺口的PLA 3D打印試件，填充角度對水平制作的3D打印PLA試件的抗斷裂性能的影響可以忽略，精度損失很小。

PC材料

• Bahador Bahramia等人：利用MTS和GMTS研究3D打印聚碳酸酯（PC）試件的斷裂性能。對48個SCB試件進行三點彎曲試驗，結果顯示：所有試件的斷裂韌性值都置于兩條GMTS曲線之間，或者位于兩條曲線之外的10%誤差范圍內，發生層間和跨層斷裂的試驗數據點分別位于GMTS曲線的下限和上限處，發生裂紋多扭結的試驗數據點位于GMTS范圍的中間。
• Mohammad Reza Khosravani等人：采用J積分失效準則和等效材料概念相結合的方法研究了3D打印PC和尼龍絲材料的U型切口試件在模式I和混合模式I/II模式下的斷裂性能。EMC與J積分準則相結合能有效預測試件的極限承載力，且PC材料制作的試件相較于尼龍材料有著更強的抗斷裂能力。

3D打印試件斷裂性能預測與表征方法研究

• Saty Dev等人：結合了響應面法（RSM）和遺傳算法（GA）來預測3D打印ABS試件的彎曲強度，研究了打印層厚（0.1、0.2和0.3mm）、噴嘴溫度（220、230和240℃）和打印速度（30、50和70mm/s）的影響。試驗驗證了RSM - GA的預測結果與在相同參數下的試驗值的偏差為0.69%。
• A.R.Torabi等人：制作了PMMA的單邊缺口拉伸試件（SENT）和單邊缺口彎曲試件（SENB），每個試件都考慮了5個不同的缺口的開口角度（0°、30°、60°、90°和120°）。利用DIC推導了被測試件的I型缺口應力強度因子，結果顯示：DIC方法得到的尖銳的I型缺口的應力強度因子與文獻中有很好的一致性。
• Pengfei Li等人：提出了3D打印層狀結構各向異性彈塑性斷裂的相場模型，結果顯示：此模型可以描述層狀彈性塑性結構中復雜的裂紋起始和擴展及從準脆性到彈塑性斷裂行為的轉變。通過試驗驗證了該模型在3D打印聚合物材料中的應用。
• P.Seibert等人：利用以往文獻中試驗數據，驗證了平均應變能量密度（ASED）準則對PLA缺口試件的斷裂預測，并將結果與TCD進行了比較。結果顯示：ASED準則預測斷裂韌性結果是保守的，散射和平均誤差的數量級都非常大。ASED準則的主要是對極粗網格的高公差，這對處理大的和幾何上復雜的組間是有益的。

其他3D打印材料斷裂性能研究

• Nahal Aliheidari等人：提出了一種斷裂力學方法來表征3D打印材料的抗斷裂性和層間粘附性。對三種不同的噴嘴溫度下（210℃ - 230℃ - 240℃）制作ABS的DCB試件進行試驗，結果顯示：在240℃打印的試件的層間粘附性更好，抗斷裂性更高，大約是210℃打印的試件抗斷裂性的3倍。
• Sahel shahbaz等人：采用虛擬各向同性材料概念（VIMC）與應力（PS）、平均應力（MS）和平均應變能密度（ASED）準則相結合的方法對其ABS的U型缺口試件（不同的缺口尖半徑）的斷裂行為進行研究，結果表明：VIMC - MS準則預測效果最佳，0°、30°和45°的U型試件發生層間及跨層斷裂，而60°與90°的試件發生層間斷裂。
• A.Ameri等人：制作了ABS的半圓形彎曲（SCB）試件，在純模式I到純模式II條件下對其三點彎曲試驗來研究其斷裂性能。結果顯示：當接近純模態II時，彎曲強度顯著降低，純模式II條件的斷裂能高于混合模式或純模式I條件下。

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