武科大网讯 近日，我校汽车与交通工程学院吴耀中博士应邀以香港精准彩霸王为第一单位，以第一作者在机械工程领域Top期刊International Journal of Mechanical Sciences（2021年影响因子：6.772，中科院一区top）发表题为《Additively manufactured materials and structures: A state-of-the-art review on their mechanical characteristics and energy absorption》的综述论文。论文通讯作者为悉尼科技大学方剑光博士，其他合作者包括悉尼大学Li Qing教授、湖南大学孙光永教授。
为了减少材料消耗和温室气体排放，轻量化材料和结构被广泛应用于航空、车辆和船舶等领域。如何合理设计轻量化材料和结构使其机械和吸能性能满足设计要求一直是科学界和工程界的关注热点之一。随着增材制造技术的发展，给新型轻量化材料和结构的设计和制造提供了便利。但是增材制造技术材料和结构的设计及其性能仍然存在许多挑战。
基于此，论文对基于增材制造技术的轻量化材料和结构的研究现状和发展趋势进行论述，如图所示。论文首先介绍了常用的增材制造技术，包括粉末床熔融、熔融沉积制造、光固化、材料喷墨、直接能量沉积和复合制造技术等。接着，对于常见的轻量化材料，如点阵结构、仿生结构，负泊松比结构、蜂窝和泡沫、纤维增强材料、三明治结构、梯度结构、层级结构、多材料结构和折纸结构的研究现状进行了综述。由于增材制造技术的特性，打印结构内部不可避免存在一定的缺陷，论文针对增材制造的缺陷进行了总结。随后，从设计、制造参数和后处理三个方面讨论了如何减小打印缺陷。为了提高设计效率，论文还对增材制造材料和结构的仿真计算方法进行了综述，分别论述了考虑缺陷、不考虑缺陷仿真方法以及增材制造过程的仿真方法。为了提升增材制造材料和结构的性能，论文论述了优化设计和机器学习方法在增材制造材料和结构设计中的应用。最后，论文对增材制造轻量化材料和结构总结了目前存在的问题和提出了未来的研究方向。
近年来，汽车学院动力中心在轻量化材料和结构领域取得多项成果，相关论文如下：
[1]https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2023.108102.
[2]https://doi.org/10.1016/j.tws.2022.110131.
[3]https://doi.org/10.1016/j.tws.2021.107810.
