Проектирование и поведение при сжатии управляемых нерегулярных пористых каркасов на основе тесселяции Вороного для аддитивного производства

Регулирование механических свойств (кажущегося модуля упругости и прочности при сжатии) пористых каркасов важно для искусственных имплантатов и инженерии костной ткани. В настоящем исследовании предложен метод проектирования сверху вниз на основе тесселяции Вороного. Данный метод успешно позволяет получать пористые структуры с заданной и функционально градиентной пористостью. Пористые образцы изготовлены методом селективного лазерного спекания. Также были проведены квазистатические испытания на сжатие. Результаты экспериментов показали, что механические свойства зависят как от пористости, так и от нерегулярности. Введённый в работе коэффициент нерегулярности обеспечивает хорошее соотношение между «нерегулярностью» и «управляемостью». Предложенный метод предоставляет эффективный подход для бионического проектирования и топологической оптимизации каркасов.