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总部位于马萨诸塞州沃特敦(Watertown)的工业3D打印机制造商markforge完成了8200万美元的D系列融资。本轮融资由Summit Partners牵头。Summit Partners是一家投资公司，今年3月关闭了一只490万美元的成长型股票基金。包括Matrix Partners、微软风投(Microsoft Ventures M12)、保时捷SE和西门子next47在内的现有投资者也参与了这轮融资，使该公司的总融资达到1.37亿美元。 [图片] 与这笔资金一起，Summit Partners董事总经理迈克尔•梅第奇(Michael Medici)也加入了markforge的董事会。 该公司打算利用这笔资金加速其产品路线图，包括推出大规模生产打印机和新材料。该公司计划今年在亚洲增设一个地区总部，并将全球工程领域的员工数量增加一倍。在波士顿，markforge将在现有230名员工的基础上再增加200个工作岗位。该公司还计划今年在大波士顿地区增设一家制造工厂。 由首席执行官格雷格•马克(Greg Mark)于2013年创建的markforge，为金属、复合材料和塑料零部件制造工业3D打印机。2018年9月，该公司与竞争对手Desktop Metal就一项商业机密和企业间谍诉讼达成和解。 Summit Partners董事总经理、已加入公司董事会的迈克尔·梅迪奇(Michael Medici)表示：“过去10年，我们一直在积极监控增材制造市场，很高兴能与markforge团队合作。”在过去的五年里，markforge一直在以令人难以置信的速度悄无声息地执行着它的使命，为客户提供解决现实世界工业制造需求的卓越产品。格雷格和他的团队专注于持续的产品创新，我们相信markforge和它的客户还将迎来最好的时代。”

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3D打印技术的诞生已有三十几年，随着3D打印机和打印粉末的发展，未来5-10年将是行业应用爆发期，市场规模将超过3000亿美金。 [图片] 国家层面的支持与肯定：中国制造2025 重点推动领域、国家高技术研究发展计划（863计划）、“十三五”国家战略性新兴产业发展规划。目前全国已有30多座3D打印产业园，入驻企业超过50家的产业园近10座。 [图片] 3D打印应用件主要使用领域：医疗、军工、汽车、工业、珠宝等。 [图片] 3D打印金属工件达到应用标准，必须经过热处理，才能满足物理指标，如硬度、强度、韧性、弹性、耐疲劳性及氧含量等。 目前，大部分3D打印机厂商未掌握热处理技术，直到2018年市场进入应用期，大家才意识到热处理是3D打印无法逾越的重要环节。 为什么？3D打印件热处理工艺有专业性极强、工艺种类复杂等特点。 不同材料，处理工艺不同；相同材料，物理指标不同，处理工艺也有变化。 常见的材料有：不锈钢(316L)、模具钢(MS1/18Ni300)、钛合金(TC4/Ti6Al4V)、铝合金(AlSi10Mg)、钴铬合金(MP1/CoCr-2Lc)、镍基高温合金(GH4169/IN718)、铬青铜(高导铜合金/QCr1)等。 3D打印热处理工艺有：真空烧结、真空退火、真空钎焊、真空封装、真空去磁、真空除气、真空氢化、真空氮化、真空镀膜沉积、真空脱脂排胶、真空固溶、真空干燥等。 [图片] 苏州诺曼比尔材料科技有限公司（Normanbell），一家专注3D打印件热处理技术与设备的高新技术企业！借助2019 TCT Asia 3D打印展，知名度迅速提升，200+客户主动提出打样或设备采购需求。诺曼比尔已掌握着40多项热处理技术、累计1000+实验数据、配备50多台可打样设备。 诺曼比尔的下一步规划： 1、巩固并扩大品牌知名度，参加国内外大型专业展会、线上推广、专业论坛会议赞助与推介、加入行业协会、产业园合作等； 2、提升实验中心综合实力，扩大实验中心设备容量，新增实验设备、检测设备及相关配套设备； 3、深挖技术护城河，引进专业人才，提前研发新产品，积累新工艺； 4、提高设备交付能力，增加标准成品与半成品备货、增加生产设备与工位； 5、扩容市场推广团队（线上线下），并增设外贸部； 6、专利保护、管理体系认证、技术中心评定； 7、增设融资部，开放融资渠道，为后期发展做长远规划。 [图片] 诺曼比尔会持续大量投入研发，随着打印件越来越大，打印材料多样化复杂化，打件印应用越来越广，对设备的要求随之变高，我们的理念是在问题和需求可预见的产生前解决它，做到真正意义上的“为3D打印助推加速”。 2019 TCT Shenzhen 3D打印展，10月15-17日，深圳会展中心3号馆C08展位，恭迎客户与投资机构莅临指导交流。

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Jun Aizaki是纽约设计工作室CrèmeDesign的创始人，他和他的团队创建了HyO，这是一种完全有机，可生物降解的杯子，由在3D打印模具内生长的葫芦制成，以呈现其功能性形状。可生物降解的杯子可以大规模生产，并作为星巴克每年使用的2500亿纤维杯的可持续替代品。 [图片] HyO（发音为hi-o）是日语单词hyotan的衍生词，意为葫芦。几个世纪以来，传统上葫芦一直被先祖用作杯子等容器。它们是快速生长的植物，每年都会结出坚实的果实。一旦干燥，葫芦就会形成坚固的外皮，其纤维内部的果肉变得不渗水。 Crème采用了这种具有百年历史的方法，并利用现代3D打印技术创造了自己的可堆肥容器，创造出任何形状或大小的杯形模具。他们最终开发出一套可堆叠的杯子，模仿经典切面玻璃杯的轮廓。 [图片] “我们可以将葫芦种植成可定制的功能形状，例如可以堆肥的杯子和烧瓶，而不是像塑料替代品那样填满垃圾填埋场。”设计工作室在一篇博客文章中说。他们认为，100％可生物降解的HyO-Cups可以显着帮助减少这种浪费。他们最初是在户外种植的，但是有许多障碍，如天气，宠物，湿度和洪水。他们现在正在一个装在集装箱内的容器实验室中种植它们。 Crème的下一步是在室内实验室中种植它们。 [图片] 葫芦杯的唯一缺点是葫芦需要至少100天才能成熟。 Crème正致力于优化流程以扩大生产规模。 “像所有新项目一样，我们从小规模开始，希望扩大规模以增加产量并降低每个葫芦的价格，这样杯子就可以成为塑料废弃物行业的可行挑战者。”CrèmeDesign表示。

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沙特阿拉伯的建筑与开发精英公司购买了丹麦公司Cobod International所称的世界上最大的建筑3D打印机。此次收购是为了回应王国所提的在未来十年内建造150万套新房的需求。 [图片] Cobod 3D打印机BOD 2能够打印宽达12米，长27米，高9米的建筑物。每层超过300平方米的三层建筑可以用打印机一次完成。据了解，BOD2 3D打印机将于5月底交付给沙特阿拉伯使用，该机器将成为该王国的“首创此类机器”。Cobod在混凝土印刷领域的发展始于2015年。2017年，哥本哈根在哥本哈根开设了“The BOD”建筑，这是欧洲第一座3D打印建筑。2018年，他们推出了BOD2 3D打印机，这是一种用于龙门架系统的更新版本。建立BOD办公室酒店。该系统的打印速度为每秒1米。 [图片] Cobod International首席执行官Henrik Lund-Nielsen在谈到该公司的最新消息时说：“我们非常自豪地从沙特阿拉伯收到这份订单，这再次证实了我们的Bod 2 建筑3D打印机是首屈一指的。“Bod 2不仅是世界上最快的建筑3D打印机，而且Bod 2的模块化方法使我们能够提供客户想要的尺寸。”建筑与开发公司精英部总经理Saad Al Shathri则表示，公司将为沙特阿拉伯提供3D打印机是“革命性技术”的最好体现。他补充说：“与使用外国制造材料的临时进口打印机相比，[Bod 2]的成本将大大降低。” [图片] Lund-Nielsen解释到，2018年底在利雅得建造了一个小型私人住宅。现在，多个公共和私人组织要求在新建筑项目中使用建筑3D打印技术。

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著名航空航天企业法国赛峰集团宣布将在法国波尔多开设增材制造/3D打印园区，该园区的投资金额达6800万欧元，这个园区被命名为赛峰增材制造（Safran Additive），将在工程、生产和研发方面创造200个就业岗位。新的赛峰增材制造园区将成为赛峰集团3D打印能力的重要补充。 十多年来，赛峰集团一直在将3D打印技术应用于航空航天零部件开发与制造工作中。本期，3D科学谷整理了赛峰集团过去几年通过3D打印技术实现的复杂航空零部件制造的应用，从中可以感受到赛峰正处在前沿的直接制造技术领域，并通过增材制造技术搭建起新的制造技术壁垒。 3D打印助力下一代发动机的制造 赛峰集团是航空发动机市场中涡扇发动机和战斗机发动机的主要制造商之一。赛峰集团与GE平股合资公司的CFM国际公司是LEAP发动机的制造商。LEAP 发动机中对减少排放，降低燃油消耗起到关键作用的燃油喷嘴头是3D打印技术制造的，目前GE 航空已经实现这一3D打印燃油喷嘴的量产。根据GE航空，该部件中集成的14条精密的流体通道将燃油与空气高效混合，可以帮助发动机实现优越的性能。 [图片] 图：涡扇发动机市场，来源：《3D打印与航空发动机白皮书》。 [图片] 图：战斗机发动机市场，来源：《3D打印与航空发动机白皮书》。 透博梅卡公司（Turbomeca）是斯奈克玛的子公司，隶属于赛峰集团，其产品还包括通用飞机和导弹用的涡轮喷气发动机以及地面、工业和海上用的发动机。 [图片] 图：涡轴发动机市场，来源：《3D打印与航空发动机白皮书》。 透博梅卡在2015年就宣布在其法国Bordes制造工厂使用金属3D打印设备生产直升机部件。已实现生产的零部件包括3D打印燃料喷射器喷嘴和Ardiden 3发动机的燃烧室漩涡式喷嘴。Bordes工厂的增材制造设备是透博梅卡改善公司制造能力的长期计划的一部分，他们计划将多种增材制造技术整合进供应链中。 [图片] 根据透博梅卡，Arrano 燃料喷射器喷嘴由单一材料一次成型，在使用中显示出了先进的喷射和冷却功能。 在直升机发动机制造领域，赛峰有一款3D打印的镍基合金X材料喷嘴已通过了欧洲航空安全局(EASA)认证，该喷嘴是Leonardo AW189型直升机的辅助动力装置(APU)的核心部件之一。 [图片] 3D打印喷嘴安装在赛峰集团设计的eAPU60微型涡轮发动机上，以满足推重比高和结构紧凑的需求。 e-APU60能够提供60kWe功率，能够保证发动机的电力起动（在地面或者空中停车状态）和座舱加热。 e-APU60的典型特征包括：更优的功率重量比，出色的紧凑性，流线型结构和基于创新科技的高压力循环，高可靠性保证，低使用费用和出色的性能。 eAPU60涡轮喷嘴采用选区激光熔化3D打印工艺制造，采用镍基合金X代替传统上使用的铬镍铁合金铸件。传统的涡轮喷嘴由八个组件组成，通过3D打印允许将其切割成仅仅四个部件，使得喷嘴比原来轻了35％。采用3D打印技术制造涡轮喷嘴也缩短了开发时间，3D打印组件可以在几天内就完成制造。 赛峰集团广泛的材料测试活动也有助于推进3D打印涡轮喷嘴的认证。结果表明，喷嘴的新设计非常适合于通过选择性激光熔化工艺来加工，其冶金性能符合必须在极端条件下工作的高性能APU组件所承受的热和所需要达到的机械性能要求。赛峰集团着力于研究如何通过3D打印在零部件内部实现更为复杂的几何形状，从而减轻重量，同时提高强度和耐久性。 赛峰集团的在新型直升机发动机-Aneto涡轮轴发动机中也应用了3D打印组件。Aneto涡轮轴发动机是大功率发动机系列， Aneto-1K在航空航天公司Leonardo的AW189K直升机中使用。根据3D科学谷的市场观察，Aneto-1K的一大特点是，在其燃烧室中装有3D打印组件，以及3D打印导向叶片。 [图片] Aneto涡轮轴发动机专为超级中型和重型直升机市场而设计，赛峰集团的新型发动机采用了赛峰的“突破性技术”，Aneto系列发动机的功率范围为2500至3000（shp）。Aneto发动机包含四级压缩机，由3D打印部件组成的新燃烧室，以及3D打印的进口导向叶片。3D打印带来更好的性能，并降低制造成本。根据赛峰集团，由于“特殊”的动力与体积比，新发动机的功率将比现有的相同发动机的功率提高25％。这将提供更多的动力，特别是对于海上任务，搜索和救援，消防或军事运输等任务，Aneto涡轮轴发动机是尤其适合的。 增材制造设计与工艺的研究 开发这些增材制造航空发动机零部件，离不开对于增材制造设计的探索以及对于金属增材制造工艺的驾驭能力，赛峰集团这些方面也进行了努力。 例如，赛峰在通过增材制造来制造不对称零部件，赛峰开发的方法包括以下步骤： - 提供待制造部件的数字模型; - 使模型相对于构造方向定向; - 通过增加牺牲平衡部分来修改模型，该牺牲平衡部分被配置成为了平衡在制造部件时出现的残余应力的用途; - 在修改的模型基础上，使用增材制造技术逐层制造出零件; - 通过减材的制造方法切除掉牺牲部分。 通过这种方法，可以在计算机辅助设计阶段检测在制造过程中累积的残余应力的潜在风险，特别是部件内的不对称性，然后纠正模型的设计，以使其具有更规则和更好的比例，以便在制造期间使部件内的残余应力得以平衡。因此，在逐层制造期间，残余应力以更均匀的方式在部件内分布：这避免了这些残余应力集中在部件的某些区域中，超过可能导致部件的临界变形的某个阈值。这种方法还被赛峰应用到了具有前缘，后缘和翼型的叶片部件加工。

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这款卡通造型包，是为了庆祝去年米奇诞生 90 周年而设计，采用 3D 打印技术，以黑色合成树脂制成，特别加入珐琅元素，唯妙唯俏地制作成米奇的样子。且在手柄部分带有 Gucci logo。虽然这款包没有刻意设计归置部位，但是圆球形的包袋内部空间仍十分宽阔。目前这款包袋已经登陆 Gucci 官网预定页面，售价为 4500 美元，你准备好了吗？ [图片] [图片] [图片] [图片] [图片] [图片] [图片] [图片] [图片] [图片] 女朋友：我想买个米奇包。 男：不就是迪士尼乐园的纪念品么，周末带你去买！ 女朋友：我说的是4500美金的3D打印版GUCCI那款。 男：亲爱的，我突然想起来周末要加班。

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3D打印电饭煲外壳手板：客户新开发的电饭煲，想做电饭煲的外观验证和装配验证。如果利用传统加工，需要机加工塑料件（PC、尼龙、ABS）等，这个电饭煲结构不可能CNC一次加工成型，有些位置需要拆件才能加工，拆开以后后期再沾胶水，影响了尺寸准确性，有些位置需要尖角（齿轮）铣刀又不能清角，所以CNC加工是有局限性的。3D打印手板无论是什么形状都能成型自如，所以客户放弃了传统加工选择了3D打印，所有模型都可以一体成型，精度更高外壳装配准确，并且耗时只需不到24h就可以完成,节约了非常多的时间成本和人工成本。 [图片] [图片] [图片] [图片] [图片] [图片] [图片]

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总部位于英国的Victrex宣布对Bond高性能3D技术进行数百万欧元的投资。这家荷兰公司开发了一种差异化的3D打印机械和软件组合，据报道可以用现有等级的高性能热塑性塑料生产高强度零件。该合作旨在为客户提供3D打印PAEK零件的加速上市途径。 [图片] 使用Bond 3D技术在Victrex PEEK中印刷精细细致的多孔结构 “我们对邦德3D技术的投资是将3D打印的PAEK / PEEK零件推向市场的合理方式。”Victrex首席执行官Jakob Sigurdsson解释道，“我们需要确保所有关键要素（包括材料，工艺和硬件）保持一致，以实现我们的目标，即使我们的客户能够为关键的高性能应用制造3D打印的PAEK组件。我们现在处于技术发展阶段已经足够发展，可以开展令人兴奋的发展计划。“ 据Victrex称，共同目标是将Victrex的材料应用和客户专业知识与Bond的3D处理技术相结合，以生产功能强大的部件，从而最大限度地提高部件性能。 Bond的技术能够印刷由PEEK制成的复杂功能部件，具有出色的机械性能，包括z轴方向。这使得高强度各向同性部件的添加制造能够具有与传统模制或机加工PEEK部件相当的性能。 Victrex和Bond最初将重点展示他们的新合作，以展示医疗和半导体领域的潜力。这些将使用商业上可获得的产品，例如来自Invibio Biomaterial Solutions的VEEK-OPTIMA，Victrex的医疗业务或VICTREX PAEK热塑性塑料。将来，这种从现有PEEK牌号印刷功能部件的能力也可能在航空航天，能源，汽车，制造和工程应用中具有价值。 目前，邦德的3D硬件和软件处于测试阶段。制定了明确的发展计划，以便在今年晚些时候升级和安装其他3D打印机。预计这将标志着下一阶段，并推动从开发到第一部分资格和早期生产的过渡。邦德成立于2014年，2016年推出了“概念验证”3D打印机，并在同年投资后，实现了功能模型和原型。“我们发现市场需要由高性能聚合物制成的强大功能部件，不仅可用于原型设计，还可用于生产，”邦德高性能3D技术首席执行官GeraldHoltvlüwer说。 “我们专注于高性能聚合物的3D打印技术，我们能够开发出一种技术，以实现现有PAEK和PEEK聚合物的全部强度。这包括z方向的强度，这是一般高性能聚合物和特别是PEEK最难实现的。我们很高兴与PAEK聚合物解决方案的全球领导者合作。 Victrex的专业知识及其强大的营销和销售活动是我们推向市场的完美渠道，也是我们开创性技术的补充。“ “协作和合作伙伴关系是为添加剂制造的PAEK零件建立必要供应链的关键，”Sigurdsson补充说。 “作为Innovate UK项目的一部分，关注新的优化PAEK / PEEK材料，与Bond合作是下一个重要阶段。他们先进的技术能力和雄心勃勃的创新文化将有助于满足PAEK带来的卓越材料特性的行业需求，同时结合AM技术提供的制造优势和自由。

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在3D打印应用领域，点阵结构被应用于多种场合，包括提高热交换器和散热器的热交换效率，提高阻尼材料的抗震缓冲能力，优化骨科植入物的生物学和力学性能，降低航空航天零件的重量等等。 小点阵，大作用，点阵成为学习3D打印的MUST。” [图片] 图片：增材制造中的点阵结构 点阵结构（ Sandwich Structures）属于多孔介质的一种，这种结构密度小、重量轻、效率高，具有良好的比刚度、比强度等力学性能，是一种非常理想的轻质结构材料。 [图片] 多孔介质在大自然中普遍存在，例如动物骨骼、植物茎杆、蜂窝、鱼鳞、蝴蝶翅膀等。点阵结构作为一种新型的结构设计，与传统固体结构不同，除轻量化特点外，同时还具有阻尼减震、缓冲吸能、吸声降噪以及隔热隔磁等功能性特点。然而，点阵结构往往很复杂，呈现网格状结构。传统制造技术很难实现复杂的点阵结构的制造。随着3D打印技术的快速发展，通过增材制造可以满足复杂点阵结构的制造要求。 [图片] 图片： Paramatters的基于云的拓扑优化和点阵结构功能的CogniCAD平台 在SLM选区激光熔化金属3D打印过程中，产品的冶金性能方面还与金属3D打印过程的诸多条件相关。加工参数的设置、粉末的质量与颗粒情况、加工中惰性氛围的控制、激光扫描策略、激光光斑大小以及与粉末的接触情况、熔池与冷却控制情况等等都带来了不同的冶金结果。 通常来说加工越快，表面粗糙度越高，这是两个此起彼长的相关变量。另外，残余应力是DED以及SLM加工技术所面临的共同话题，残余应力将影响后处理和机械性能参数。不过，根据3D科学谷的市场研究，根据对冶金方面的驾驭能力，残余应力也可以用来帮助促进再结晶和细小的等轴晶组织的形成。 所以要获得理想的力学性能，提高对残余应力的控制是很关键的，残余应力是一定存在的，如何使其恰到好处，那么加工前运用仿真手段则变得尤为重要。 考虑到点阵结构的应用环境，如机械作用、冲击/碰撞以及热等，在结构设计中必然要对其进行刚度、强度等性能计算。对于由相同胞元组成的点阵结构，其在正交方向上为周期性排列。在机械作用下，当材料发生塑性屈服时，将出现局部的高应力带（local high stress region），易导致结构出现崩溃（collapsion）。因此，有必要对点阵结构的进行非线性力学分析。 本文首先阐述了Hill屈服准则理论；其次，讨论了数值试验工况以及R参数的标定；第三，对标定的Hill模型进行了计算验证；最后，总结了三个方面内容，以作为后续工作的研究内容。本文的研究内容对点阵结构非线性分析方面具有一定的参考价值。 Hill屈服准则 Hill屈服准则如下所示： [图片] 注意，Hill模型并不是描述正交各项异性屈服的唯一准则，例如3参数或者6参数的Barlat本构模型（LS-Dyna材料模型）或者修改版的Hill屈服准则（1990）。本文仅对经典的Hill模型进行讨论，其他屈服模型也可以采用类似的方法进行确定。 将上述方程写成矩阵形式，如下所示： [图片] 对于三维模型，G、H、G、N、L和M为Hill模型的6个材料常数。其中，为参考屈服应力，可以选择正交方向中的一个参考轴。根据6个试验工况，包括3个单向拉伸和3个纯剪工况，可以确定上述6个材料常数。 表1 参数表达式 [图片] 在ANSYS中，Hill模型输入R参数。因此，通过确定6个R参数，即可确定Hill屈服准则方程。 数值试验及参数标定 数值分析过程包括三个阶段：均质化分析、非线性分析和R参数标定。表2中列出了材料及点阵结构的相关参数。 表2 材料及点阵结构参数表 [图片][图片] - 均质化分析 采用Lattice Simulation进行均质化分析，得到点阵结构的线弹性材料属性，如表3所列。 表3 均质化材料参数 [图片] - 非线性分析 根据上述Hill模型理论，材料的塑性流动特性需要通过建立6个试验工况进行确定。在ANSYS中，设置nominal strain 为0.01，载荷步为20，打开large Deflection选项。计算完成后，提取X方向应力-应变曲线并定义为参考曲线，如下图3所示。Hill模型R参数如表4所列。 [图片] 图3 参考应变-应变曲线，来源安世亚太 - R参数标定 表4 Hill模型R参数计算结果 [图片] 在ANSYS中，可以采用MP命令定义均质化材料的弹性常数，TB,BISO/PLAS定义参考曲线，以及TB,HILL定义HILL模型。为了确定上述计算过程的准确性，需要对模型进行验证。 Hill模型验证 根据Hill模型的计算结果，提取6条应力-应变曲线，并与原先的曲线进行对比，如图4所示。可以看出，单轴拉伸方向曲线吻合很好，而在剪切方向上剪切应变超过0.0025后曲线误差较大。根据Hill模型理论，其并不很适合描述相对于参考曲线屈服应力较小而切线模量较大的应用案例，反之亦然。 [图片][图片][图片] 图4 曲线验证结果对比 全文总结 本文主要讨论了Hill模型在金属增材制造点阵结构（RegularCube）非线性分析中的应用，总结了以下三点内容： 1. Hill模型可以描述材料的正交各项异性屈服行为，但在应用上有一些局限性。对于本文中金属增材制造点阵结构，由于其单轴拉伸为双线性行为，而剪切方向的非线性曲线没有明显的屈服点，点阵结构的不同种力学行为表现出明显的方向相关性。因此，在全尺度范围内保证Hill空间内应力满足各向同性屈服准则比较困难，这也是导致剪切应变超过0.0025后曲线验证存在较大误差的原因。换言之，在拉压方向，以及剪切变形较小的场合，Hill模型可以准确描述金属增材点阵结构的力学行为。 2. 对于（非）金属材料点阵结构，若其单轴拉伸和剪切方向均为没有明显屈服点的应力-应变曲线，则可以通过曲线拟合的方法（不在本文中讨论）获得Hill模型的6个R参数。在满足宏观力学分析要求的情况下，Hill模型可以很好的描述该种类型点阵结构的力学行为。 3. 在增材制造点阵结构分析中，可以采用Lattice Simulation得到均质化线弹性材料常数，建立6个试验工况并提取应力-应变曲线。LS-Dyna的MAT_40/NONLINEAR_ORTHOTROPIC材料本构可以调用这些曲线以描述该种金属点阵结构各个方向上的力学行为。