Superior fracture resistance and topology-induced intrinsic toughening mechanism in 3D shell-based lattice metamaterials | Science Advances
Abstract
Lattice metamaterials have demonstrated remarkable mechanical properties at low densities. As these architected materials advance toward real-world applications, their tolerance for damage and defects becomes a limiting factor. However, a thorough understanding of the fracture resistance and fracture mechanisms in lattice metamaterials, particularly for the emerging shell-based lattices, has remained elusive. Here, using a combination of in situ fracture experiments and finite element simulations, we show that shell-based lattice metamaterials with Schwarz P minimal surface topology exhibit superior fracture resistance compared to conventional octet truss lattices, with average improvements in initiation toughness up to 150%. This superiority is attributed to the unique shell-based architecture that enables more efficient load transfer and higher energy dissipation through material damage, structural plasticity, and material plasticity. Our study reveals a topology-induced intrinsic toughening mechanism in shell-based lattices and highlights these architectures as a superior design route for creating lightweight and high-performance mechanical metamaterials.
Новости России
Москва
Прекрасной игры участникам теннисного турнира памяти Ю. М. Лужкова пожелала Елена Батурина
Moscow.media
Частные объявления сегодня
Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»
Соцфонд проиндексирует пенсии работающим пенсионерам в феврале
Мытищинское предприятие ООО «Водомер» получило Диплом победителя в региональном конкурсе «100 лучших товаров России»
Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ
Запуск нового ювелирного бренда Gosha Kartsev
Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»
Как увеличить прибыль клиники до 30%, повысив квалификацию врачей
«Авторадио» погрузило гостей ММНК в атмосферу знаменитого мюзикла
‘We’ll be woken up at 4am every DAY’ slam locals over £200m expansion of major UK airport… but some can’t wait
League One side Birmingham make £10m bid for Premier League striker that will shatter division’s transfer record
America ramps up hunt for Hamas boss Yahya Sinwar to try to stop all-out Middle East war
Boeing ‘humiliated’ over upstart rival SpaceX rescuing stuck astronauts | Reporter Replay
Водителя автобуса с юными хоккеистами, попавшего в ДТП под Новоуральском, отпустили из-под ареста
Регионы-лидеры по по частоте страховых случаев | Портал Кузов
Движение на перекрестке бульвара Архитекторов с улицей Волгоградской в Омске возобновят 31 августа
Asus ROG Zephyrus G16 (2024) GA605 review
Выживач Tiles of Survive доступен в Google Play 27 стран
Мафия-НН: В уютном ресторанчике в центре города встретились девять одноклассников, чтобы отпраздновать Новый Год и провести веселый вечер
10 tips to get started in Star Wars Outlaws
Як встановити ручки на планці для дверей
Як вибрати накладний замок
Соцфонд проиндексирует пенсии работающим пенсионерам в феврале
Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ
Все течет, все штрафуется // С 1 сентября меняются суммы наказания для водителей
Прекрасной игры участникам теннисного турнира памяти Ю. М. Лужкова пожелала Елена Батурина
Хэмилтон стал лучшим в третьей практике Гран-при Италии «Формулы-1»
Мытищинское предприятие ООО «Водомер» получило Диплом победителя в региональном конкурсе «100 лучших товаров России»
Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»
ЖК “ЦентрПарк” - квартиры в центре Евпатории
На Бережковской набережной в Москве тушат пожар в административном здании
Ефимов: инвесторы более 35 тыс раз обратились в Москомархитектуру с начала года
Shot: генерал Попов находится в зоне безопасного содержания «Бутырки»
Алкоголь будет под запретом 1 сентября 2024 года: с чем связаны ограничения
Хачанов проиграл Эвансу в матче первого круга US Open, они играли 5 ч 35 мин
Джокович впервые с 2017 года закончит год без победы в турнире "Большого шлема"
Теннисист Рублев вышел в четвертый круг Открытого чемпионата США
Теннисист Медведев прошел в третий круг US Open в Нью-Йорке
Многодетные семьи из Дмитрова получили канцелярские наборы в школу
Баскетболисты Химок победили на Кубке Давида Берлина
Просидевшего долгое время в переноске пса Семена в Шереметьеве передали хозяйке
Ефимов: инвесторы более 35 тыс раз обратились в Москомархитектуру с начала года
Музыкальные новости
Фестиваль «Послушайте!» по случаю 100-летия Булата Окуджавы пройдёт в Дзержинске
«Я настоящий скуф»: Баста сделал неожиданное признание о себе
«Между ними животный магнетизм»: в Сети обсуждают флирт Тимати со звездой «Натальной карты» Иванченко
Директором Оркестра джазовой музыки имени Лундстрема стала Татьяна Сальникова
«Авторадио» погрузило гостей ММНК в атмосферу знаменитого мюзикла
Соцфонд проиндексирует пенсии работающим пенсионерам в феврале
Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ
Прекрасной игры участникам теннисного турнира памяти Ю. М. Лужкова пожелала Елена Батурина
Собянин: в Москве начинают работу несколько инновационных проектов по транспорту
Продвижение Песен и Музыки в Яндекс Музыка. Увеличение прослушиваний трека, плейлиста, лайки на трек. Кураторские Плейлисты.
Глава СК Бастрыкин заинтересовался доступностью для инвалидов центра Новосибирска
Душа города. Сбер подарил Челябинску светомузыкальный фонтан
Все течет, все штрафуется // С 1 сентября меняются суммы наказания для водителей
В Москве 15-летняя сотрудница маркетплейса сбывала наркотики в пункте выдачи заказов
На ТТК в Москве частично перекрыли движение из-за массовой аварии
StarLine на Международном Евразийском форуме «Такси»
Geo: мимо Запада благодаря Путину проходят тонны золота
Не мытьём, так катанием: Турция стремится сохранить контроль над захваченной частью Сирии
Путин: Россия будет наращивать взаимовыгодные связи с Киргизией
VIII выпуск международного рейтинга «Три миссии университета»
Собянин: В Москве провели уникальную операцию на легочной артерии у детей
Детский психиатр Глухова рассказала, как управлять стрессом во время учебы
Болезнь кошачьих царапин: что это такое и как обезопасить себя и питомца
В Морозовской детской больнице провели уникальную операцию
Прекрасной игры участникам теннисного турнира памяти Ю. М. Лужкова пожелала Елена Батурина
В рамках седьмого тура РПЛ ФК «Краснодар» сыграет с «Локомотивом»
Советский чемпион Московской олимпиады Робертас Жулпа умер в возрасте 64 лет
Побороться за участие в Чемпионате мира могут амурские футболисты
Лукашенко заявил о целях расширить сотрудничество с Киргизией
Додон призвал восстановить сотрудничество между Минском и Кишиневом
Собянин: В Москве провели уникальную операцию на легочной артерии у детей
Собянин рассказал об уникальной операции в Морозовской больнице
Собянин: в Москве начинают работу несколько инновационных проектов по транспорту
Собянин: подписан договор на поставку 41 состава электропоездов для ВСМ
Реализацию Москвой целей устойчивого развития обсудили на международном муниципальном форуме БРИКС
Сеть зарядных станций для электромобилей в Москве к 2030 году планируют увеличить до 30 000 штук
В Греции произошла экологическая катастрофа: известный порт заполнился мёртвой рыбой
Платформа VOX стала эксклюзивным оператором рекламы на площадках АНО «Национальные приоритеты»
Shot: генерал Попов находится в зоне безопасного содержания «Бутырки»
Симоньян заявила, что оплатит переезд и проживание жителям приграничья
Баскетболисты Химок победили на Кубке Давида Берлина
Многодетные семьи из Дмитрова получили канцелярские наборы в школу
Ревнивый муж залил зеленкой бывшего мэра Архангельска на съемках фильма
Полярные сияния наблюдали в нескольких регионах России
Портативный ТСД корпоративного класса Saotron RT-T70
Жители Архангельской области и других регионов России наслаждались редким северным сиянием
Художник из Симферополя Виктор Нефедов создаст в Нальчике граффити на площади 260 квадратных метров
В ДТП под Симферополем погибли два человека
Книжная выставка
«Без меня народ не полный…»
к 125-летию со дня рождения А.П.Платонова,
русского и советского писателя, поэта и публициста, драматурга.
Людей чудом не оказалось на остановке, в которую влетела BMW
Трех сотрудников управления заказчика капстроительства ЛенВО арестовали в Москве
У кошки не болит. Как записать своего питомца к ветеринару онлайн в Москве
В Москве прошел первый день фестиваля «ДК Горбунова — Легенда русского рока»
МЧС: вертолеты Ка-32 прилетели тушить пожар на Бережковской набережной в Москве