仿平行叶脉次级肋板增强多胞管轴向压溃响应

摘要：

受树叶平行叶脉启发,在多胞管(multicell tube,MT)外侧柱壳的内表面引入次级肋板构建新型仿生多胞管(bionic multicell tube,BMT),通过诱导改善薄壁结构变形模式提高能量吸收特性.通过3D打印技术制备试样开展准静态压缩试验,结合数值模拟研究了管壁厚度、冲击速度、次级肋板形态等因素对结构变形和能量吸收的影响,结果表明:1)采用倾斜次级肋板增强的BMT结构的平均压溃力和比吸能相比于MT提高约31％～59％和20％～35.2％;次级肋板的引入可诱导薄壁结构在±45°方向交错产生长度较长的塑性铰,薄壁结构弯曲变形能的提升是结构吸能特性增强的主要因素.2)BMT的次级肋板宽度小于1 mm时无法对外侧圆柱壳进行变形诱导,在10～70 m/s加载速度范围内BMT能量吸收特性随着冲击速度增大而增大.3)次级肋板的引入对MT中主级肋板和内侧圆管的能量吸收影响较小,但能够显著提高外侧圆管的吸能水平并降低其变形模式对加载速率的依赖性.

关键词：仿生多胞管、平均压溃力(MCF)、能量吸收、变形模式

所属期刊栏目：42

分类号：O347.4(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金;中北大学青年学术带头人支持计划;山西省研究生教育创新项目

在线出版日期：2023-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：38-45