• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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四边手性蜂窝动态压溃行为的数值模拟

卢子兴 李康

卢子兴, 李康. 四边手性蜂窝动态压溃行为的数值模拟[J]. 爆炸与冲击, 2014, 34(2): 181-187. doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0181-07
引用本文: 卢子兴, 李康. 四边手性蜂窝动态压溃行为的数值模拟[J]. 爆炸与冲击, 2014, 34(2): 181-187. doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0181-07
Lu Zi-xing, Li Kang. Numerical simulation on dynamic crushing behaviors of tetrachiral honeycombs[J]. Explosion And Shock Waves, 2014, 34(2): 181-187. doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0181-07
Citation: Lu Zi-xing, Li Kang. Numerical simulation on dynamic crushing behaviors of tetrachiral honeycombs[J]. Explosion And Shock Waves, 2014, 34(2): 181-187. doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0181-07

四边手性蜂窝动态压溃行为的数值模拟

doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0181-07
基金项目: 国家自然科学基金项目(10932001,11272030)
详细信息
    作者简介:

    卢子兴(1960—), 男, 博士, 教授, 博士生导师

  • 中图分类号: O347

Numerical simulation on dynamic crushing behaviors of tetrachiral honeycombs

Funds: Supported by National Natural Science Foundationof China (10932001, 11272030)
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  • 摘要: 建立了四边手性蜂窝的有限元模型,采用数值模拟方法研究了四边手性蜂窝在不同冲击速度下的变形模式和能量吸收等动力学响应特性,并同普通六边形蜂窝的冲击行为进行了对比。计算得到了这2种蜂窝的变形模式图、动力响应曲线和能量吸收曲线。模拟结果表明:低速冲击下,四边形手性蜂窝的变形模式为“Z”字形;高速冲击下,四边手性蜂窝的变形模式与普通蜂窝的“I”字形模式类似;在适中速度的冲击下,四边手性蜂窝表现出兼具高速冲击和低速冲击特征的一种过渡态变形模式;随着冲击速度的提高,局部变形带由固定端向冲击端移动,并且能量吸收能力也随之提高;在中、低速度的冲击下,能够观察到拉胀材料压缩时特有的“缩颈”现象。
  • 图  1  四边手性蜂窝单元

    Figure  1.  Diagram of tetrachiral cell

    图  2  蜂窝材料的有限元模型

    Figure  2.  FE models of honeycombs

    图  3  冲击速度为7.0m/s时六边形蜂窝的变形模式

    Figure  3.  Deformation modes of hexagonal honeycombs under the impact velocity of 7.0m/s

    图  4  冲击速度为70.0m/s时六边形蜂窝的变形模式

    Figure  4.  Deformation modes of hexagonal honeycombs under the impact velocity of 70.0m/s

    图  5  冲击速度为3.5m/s是四边手性蜂窝的变形模式

    Figure  5.  Deformation modes of tetrachiral honeycombs under the impact velocity of 3.5m/s

    图  6  冲击速度为56.0m/s是四边手性蜂窝的变形模式

    Figure  6.  Deformation modes of tetrachiral honeycombs under the impact velocity of 56.0m/s

    图  7  冲击速度为140.0m/s是四边手性蜂窝的变形模式

    Figure  7.  Deformation modes of tetrachiral honeycombs under the impact velocity of 140.0m/s

    图  8  不同速度冲击下四边手性蜂窝结构的压缩反力和压缩位移的变化曲线

    Figure  8.  Dynamic force-displacement curves of tetrachiral honeycombs under different impact velocities

    图  9  不同速度冲击下四边手性蜂窝结构的能量吸收曲线

    Figure  9.  Energy absorption for tetrachiral honeycombs under different impact velocities

    图  10  单位体积的四边手性蜂窝结构与正六边形蜂窝的能量吸收能力

    Figure  10.  Energy absorption per unit volume for tetrachiral and hexagonal honeycombs

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  • 收稿日期:  2012-09-13
  • 修回日期:  2013-03-29
  • 刊出日期:  2014-03-25

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