六邊形金屬蜂窩芯材的異面沖擊性能.pdf

1、六邊形金屬蜂窩芯材是一種重要的緩沖材料,在包裝、航空、交通、建筑、軍事等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于其性能的研究國內(nèi)外主要集中在它的靜態(tài)性能,而其動(dòng)態(tài)性能的研究比較少。因此作為吸能材料即高速?zèng)_擊載荷下的緩沖材料,研究其在異面沖擊載荷下的緩沖性能與其結(jié)構(gòu)參數(shù)和沖擊速度的關(guān)系,具有十分重要的科學(xué)價(jià)值,并為其進(jìn)行緩沖優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。本課題的主要研究工作如下：根據(jù)已有的六邊形金屬蜂窩靜力學(xué)參數(shù)的公式,綜合考慮變形的因素,采用殼單元的蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)

2、行模擬計(jì)算,系統(tǒng)總結(jié)了六邊形金屬蜂窩芯材的異面靜力學(xué)理論,并建立基于單元陣列的有限元模型。建立了用于分析六邊形金屬蜂窩芯材異面沖擊性能的有限元模型和對(duì)應(yīng)的分析方法,并從變形模式、響應(yīng)曲線和理論計(jì)算方面,驗(yàn)證了所建模型的可靠性。分別變化有限元模型的壁厚邊長比、邊長比和擴(kuò)展角以及沖擊速度的值,計(jì)算分析后得出六邊形金屬蜂窩芯材的異面動(dòng)態(tài)峰應(yīng)力以及單位體積密實(shí)化能量吸收與它們的關(guān)系。各結(jié)構(gòu)參數(shù)固定時(shí),六邊形金屬蜂窩芯材的異面動(dòng)態(tài)峰應(yīng)力(或單位體

3、積密實(shí)化能量吸收)與沖擊速度成二次曲線關(guān)系；沖擊速度固定時(shí),異面動(dòng)態(tài)峰應(yīng)力(或單位體積密實(shí)化能量吸收)與壁厚邊長比成冪指數(shù)關(guān)系,與邊長比成二次曲線關(guān)系,與擴(kuò)展角近似成二次曲線關(guān)系。設(shè)計(jì)了六邊形金屬蜂窩芯材異面沖擊分析前后處理器。前處理器用于生成六邊形金屬蜂窩芯材異面沖擊分析的命令流文件,ANSYS LSDYNA執(zhí)行該命令流文件后,對(duì)命令流文件所建立的模型進(jìn)行模擬計(jì)算；后處理器是利用LSPREPOSTD軟件對(duì)模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行初步處理后,得