| 仿生负泊松比拉胀内凹蜂窝结构耐撞性 |
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| 作者姓名： | 任毅如 蒋宏勇 金其多 朱国华 |
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| 作者单位： | 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082;湖南大学机械与运载工程学院,长沙410082;长安大学汽车学院,西安 710064 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金创新研究群体项目（51621004）;国家自然科学基金（11402011）;湖南省研究生科研创新项目（CX2018B204） |
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| 摘 要： | 基于自然界微观生物结构的启发,设计了1种新型仿生负泊松比拉胀内凹蜂窝（ARH）,并对其耐撞性能进行数值模拟。结合竹子的梯度结构和椰子树的同心胞结构,提出了2种单向梯度和2种双向梯度同心ARH结构。梯度同心结构设计方法不仅可诱导结构渐进的冲击行为,而且因其较低的等效壁厚可改善其比吸能能力。与传统ARH结构相比,对仿生ARH结构的平台应力和吸能特性进行研究,并分析耦合压溃变形模式、收缩变形机理和负泊松比效应等来揭示结构的增强机理。结果表明：预测的耐撞响应和压溃变形模式与参考结果相似;相对传统的ARH,梯度同心ARH有更高的平台应力和比吸能,且平台应力的上升和压溃变形模式均呈梯度变化;梯度方向对压溃变形模式和各层变形顺序影响较大;双向梯度同心ARH比单向梯度同心ARH因耦合变形具有更高的吸能能力;同心胞数对蜂窝各层的收缩变形有较大影响。
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| 关 键 词： | 负泊松比 蜂窝结构 仿生设计 耐撞性 增强设计 梯度 |
| 收稿时间： | 2020-03-15 |
| 修稿时间： | 2020-04-10 |
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