文献类型：期刊文章

作　　者：李响[1,2] 蔡明杰[2] 徐兴兴[2] 周绍国[2] 焦元辰[3]

LI Xiang;CAI Mingjie;XU Xingxing;ZHOU Shaoguo(Hubei Key Laboratory of Hydroelectric Machinery Design&Maintenance(China Three Gorges University),Yichang,Hubei 443002,China;College of Mechanical and Power Engineering,China Three Gorges University,Yichang,Hubei 443002,China;College of International Communications,China Three Gorges University,Yichang,Hubei 443002,China)

机构地区：[1]水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学),湖北宜昌443002 [2]三峡大学机械与动力学院,湖北宜昌443002 [3]三峡大学国际文化交流学院,湖北宜昌443002

出　　处：《河北科技大学学报》

基　　金：国家自然科学基金(51975325,51305232);水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学)开放基金项目(2021KJX08);石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心(三峡大学)开放基金项目(HRCGAM202108);机器人与智能系统宜昌市重点实验室(三峡大学)开放基金项目(JXYC00015)。

年　　份：2022

卷　　号：43

期　　号：5

起止页码：481-494

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、DOAJ、JST、RCCSE、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为提高传统六边形蜂窝结构的抗冲击特性,基于仿生学原理,考虑层级因子的影响,在六边形蜂窝基础上提出了一种形内自相似层级类蜂窝结构。以比吸能(SEA)、初始峰值力(PCF)、载荷效率(CFE)为冲击特性评价指标,根据简化的超折叠单元理论建立一种理论模型,对类蜂窝结构的冲击特性指标进行预测,在此理论模型基础上,研究了胞元壁厚t、胞壁长度l以及胞元数目n对类蜂窝结构面外冲击平均压缩反力和比吸能的影响。结果表明,在等相对密度条件下,比吸能及载荷效率随着层级的升高而提升,其中,在10 m/s冲击速度作用下,一级蜂窝和二级蜂窝的载荷效率相比于零级蜂窝分别提升21%和40%,比吸能分别提升11%和28%;在等壁厚条件下,随着层级的提升,初始峰值力明显提高,但是比吸能及载荷效率的提升更为显著,在10 m/s冲击速度作用下,一级蜂窝和二级蜂窝的载荷效率相比于零级蜂窝分别提升77%和115%,比吸能分别提升72%和116%。所提理论模型能有效预测类蜂窝结构能量吸收性能参数,可为蜂窝结构冲击动力学研究提供理论参考。

关 键 词：结构设计  层级结构 生物材料 类蜂窝  耐撞性 超折叠单元  

分 类 号：TB333[材料类]