星形节点周期性蜂窝结构的面内动力学响应特性研究

摘要：

利用显式动力有限元法数值研究了冲击载荷下星形节点周期性蜂窝结构的面内冲击动力学响应特性.在保证各胞元壁长不变的前提下,通过改变胞壁厚度、内凹箭头节点间夹角和韧带长度等微结构参数,首先建立了星形节点周期性蜂窝结构的有限元模型.在此基础上,讨论了冲击速度和微结构参数对星形蜂窝材料的宏/微观变形、密实应变和动态冲击强度的影响.结果表明,由于胞壁受膜力和弯矩的耦合作用,在中、低速冲击载荷下,试件表现出负泊松比材料在轴向压缩时的“颈缩”现象.基于能量效率法和一维冲击波理论,给出了星形蜂窝结构密实应变和动态平台应力的经验公式,以预测多胞材料的动态承载能力.该研究将为拉胀多胞材料冲击动力学性能的多目标优化设计提供新的设计思路.

关键词：星形节点蜂窝结构、负泊松比、密实应变、平台应力、微结构

所属期刊栏目：36

分类号：O347(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金11402089;河北省自然科学基金A2017502015;中央高校基本科研业务费专项资金2016MS114,2017MS153

在线出版日期：2018-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：223-231