基于折纸技术制造的蜂巢结构的力学性能

摘要

蜂巢夹层结构材料因具有高强度、轻质量的优势正在逐渐取代传统的结构材料,并广泛地应用于汽车、船舶以及航空航天领域.然而,这种材料在制造过程中生产工艺比较复杂,特别是针对具有不规则断面的蜂巢结构,容易在弯曲、切削等二次加工时出现制造上的缺陷和损伤,从而影响结构本身的力学性能.为避免二次加工,文章利用折纸技术的原理,设计并制作了2种蜂巢结构试样.通过弯曲和压缩性能测试,研究了蜂巢结构的变形行为和力学性能.在室温下获得的载荷－位移曲线表明,变形过程大致分为线弹性、塑性平台和致密化3个区域.实验结果表明:蜂巢结构的弯曲刚度和抗压强度分别约为0.32 kN·m2和0.39 MPa;揭示了基于折纸技术制造的蜂巢结构具有良好的力学性能.