| 高应变率下三种典型蜂窝结构力学特性及参数优化研究 |
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| 引用本文： | 卫禹辰,黄春阳,袁梦琦.高应变率下三种典型蜂窝结构力学特性及参数优化研究[J].中国科学基金,2022(3):530-535. |
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| 作者姓名： | 卫禹辰 黄春阳 袁梦琦 |
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| 作者单位： | 1. 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室;2. 北京理工大学重庆创新中心 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(5187404,52202012)的资助； |
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| 摘 要： | 本文研究了动态冲击下具有不同设计特征的蜂窝结构的能量吸收效率和力学性能。讨论了拓扑形状、细胞角度和细胞高度对结构影响行为的影响。研究确定，在高速冲击条件下，正方形结构和内凹蜂窝结构具有明显的应变率效应，正蜂窝结构未显示明显的应变率效应。由于独特的负泊松比效应，内凹蜂窝结构的能量吸收密度明显大于正蜂窝结构和正方形蜂窝结构。针对内凹蜂窝结构进行细观参数设计，其胞元角度为30°时相比其他胞元角度具有更大的能量吸收密度。当胞元高度从2.58 mm增加到5.05 mm时，结构的峰值应力逐渐降低，达到50%以上，能量吸收密度逐渐降低，达到60.3%以上。在未来高应变冲击环境下优先考虑内凹蜂窝结构，选取满足轻量化前提的最小胞元尺寸，最佳胞元角度为30°。该项研究成果将为高应变冲击环境下抗震结构的设计和选择提供参考。
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| 关 键 词： | 动态冲击 内凹蜂窝 拓扑形状 参数优化 能量吸收密度 |
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