梯度双材料负泊松比蜂窝夹芯板局部冲击失效研究

作     者：肖俊华 万武举 郭之熙 梁希 

作者机构：燕山大学工程力学系 燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室 河海大学工程力学系 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：中央引导地方科技发展资金项目(236Z1009G) 

主　　题：负泊松比 双材料胞元 梯度材料结构 冲击失效模式 能量吸收 

摘      要：夹芯板结构具有轻质、高抗弯刚度和良好的抗冲击等特性，将负泊松比材料作为夹芯板芯层，可以设计出具有优良动力学特征的防护结构。本文基于提出的双材料曲边内凹负泊松比胞元，通过改变胞元内纵横向材料，构建了正梯度、负梯度、对称正梯度及对称负梯度四种排列的负泊松比多胞蜂窝夹芯板。实验与仿真结果比较说明了本文数值方法的可行性。数值研究了不同排列方式时蜂窝夹芯板在受局部冲击作用下的失效力学性能，考察了冲头冲击速度和芯层梯度排列模式对夹芯板破坏模式、冲头接触力与能量吸收效果的影响。研究表明：芯层排列模式显著影响夹芯板的冲击破坏模式和冲击动力学性能；梯度双材料设计可以显著增强夹芯板的吸能效果。