Details

Работа представляет собой комплексное исследование механических свойств металлических метаматериалов на основе биосовместимого сплава Ti6Al4V, изготовленных методом селективного лазерного плавления. Исследование включает в себя проведение квазистатических и циклических испытаний по определению нелинейных характеристик метаматериалов. Основное внимание уделено изучению влияния топологии периодической структуры и степени пористости (20-80%) на упругопластические и усталостные характеристики материалов. Работа сочетает экспериментальные методы с современными подходами вычислительной механики, что позволяет получить всестороннюю оценку поведения метаматериалов при различных видах нагружения. Главным результатом является формирование единой математической модели сплошного материала для достоверного прогнозирования поведения метаматериалов с помощью виртуальных испытаний. Полученные результаты открывают новые возможности для создания биомедицинских имплантатов с программируемыми механическими характеристиками, подходящими под конкретные клинические задачи.

The study presents a comprehensive investigation of the mechanical properties of metal metamaterials based on the biocompatible alloy Ti6Al4V, fabricated using selective laser melting. The research includes quasi-static and cyclic testing to determine the nonlinear characteristics of the metamaterials. The primary focus is on studying the influence of periodic structure topology and porosity level (20-80%) on the elastoplastic and fatigue properties of the materials. The work combines experimental methods with modern computational mechanics approaches, enabling a comprehensive assessment of metamaterial behavior under various loading conditions. The key result is the development of a unified continuum material mathematical model for reliable prediction of metamaterial behavior through virtual testing. The obtained results open new possibilities for designing biomedical implants with programmable mechanical properties tailored to specific clinical applications.