【摘 要】
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AuxHex是一种具有面内泊松比可调控的二维超结构,与传统蜂窝和拉胀结构相比面向吸能特性优异。本文对AuxHex提出了新的设计思路,并通过理论分析给出了其面内两个垂直方向上的
【机 构】
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北京理工大学先进结构技术研究院; 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室; 北京理工大学机电学院; 北京大学工学院;
【基金项目】
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基础加强计划重点基础研究项目;国家自然科学基金面上项目(11872012);机械结构强度与振动国家重点实验室开放基金(SLV2017-KF-17)
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AuxHex是一种具有面内泊松比可调控的二维超结构,与传统蜂窝和拉胀结构相比面向吸能特性优异。本文对AuxHex提出了新的设计思路,并通过理论分析给出了其面内两个垂直方向上的弹性模量和初始屈服强度值的精确解,随后,通过设计试验和有限元分析两种方法对理论结果进行了验证,发现三者满足很好的一致性。在此基础上,引入了多级结构的设计概念,提出了基于三角形、四边形、圆形、波纹形和箭头形的多级二维超结构,采用商业软件AUAQUS对多级结构面内准静态压缩行为进行了有限元模拟和对比,研究结果表明:在相同的加载条件下,引入层级概念后结构的能量吸收特性均有很大的提升,其中三角形多级超结构能量吸收能力约为其余结构的1.5倍。优异的能量吸收能力、内部空间可填充性和轻质性能,使得多级AuxHex结构未来可应用于轻量化/高冲击防护结构设计。
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