拓扑互锁易碎复合材料结构的设计与实验研究

摘要

提出一种新型易碎复合材料结构。它由许多子构件按拓扑互锁原理组合成一种可承载的整体结构,结构中各子构件接触面无黏结,当约束被解除时整个结构即可散落,完成触发碎裂的工作机制。采用试验方法研究该结构在横向力作用下的力学行为及其承载能力,并采用有限元法对其进行数值分析。试验结果表明,拓扑互锁易碎复合材料结构在垂直于结构平面的集中载荷作用下,力与位移呈非线性变化。有限元分析结果与实验结果吻合。