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、軍事等領域有著廣泛的應用。對于其性能的研究國內外主要集中在它的靜態(tài)性能,而其動態(tài)性能的研究比較少。因此作為吸能材料即高速沖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構參數和沖擊速度的關系,具有十分重要的科學價值,并為其進行緩沖優(yōu)化設計提供理論基礎。本課題的主要研究工作如下：根據已有的六邊形金屬蜂窩靜力學參數的公式,綜合考慮變形的因素,采用殼單元的蜂窩結構進

2、行模擬計算,系統(tǒng)總結了六邊形金屬蜂窩芯材的異面靜力學理論,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應的分析方法,并從變形模式、響應曲線和理論計算方面,驗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、邊長比和擴展角以及沖擊速度的值,計算分析后得出六邊形金屬蜂窩芯材的異面動態(tài)峰應力以及單位體積密實化能量吸收與它們的關系。各結構參數固定時,六邊形金屬蜂窩芯材的異面動態(tài)峰應力(或單位體

3、積密實化能量吸收)與沖擊速度成二次曲線關系；沖擊速度固定時,異面動態(tài)峰應力(或單位體積密實化能量吸收)與壁厚邊長比成冪指數關系,與邊長比成二次曲線關系,與擴展角近似成二次曲線關系。設計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,對命令流文件所建立的模型進行模擬計算；后處理器是利用LSPREPOSTD軟件對模擬計算結果進行初步處理后,得