正方形自填充蜂窝结构异面平台应力的研究

摘要

目的为了促进正方形自填充蜂窝的合理使用,研究其异面平台应力随冲击速度、壁厚边长比和自填充级数的变化规律。方法利用ANSYS/LS-DYNA建立基于胞元阵列的正方形自填充蜂窝异面冲击分析的有限元模型。对自填充级数为0的正方形蜂窝进行异面压缩试验和相应的仿真分析,证明有限元模型的可靠性。基于简化的超折叠单元理论,建立蜂窝准静态平台应力的理论模型,并证明理论模型的可靠性。结果正方形自填充蜂窝在大的壁厚边长比和冲击速度下拥有更高的动态平台应力;在自填充级数由0变为1时,动态平台应力增长率最大。结论在其他因素不变的情况下,正方形自填充蜂窝的异面动态平台应力与冲击速度的平方呈线性关系,与壁厚边长比呈幂指函数关系,其增长率随自填充级数逐级递减。基于数值模拟结果,得到了不同自填充级数下正方形自填充蜂窝异面动态平台应力的经验公式。