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斜方形蜂窝芯材共面冲击载荷下缓冲性能研究.pdf71页
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摘要 mIIIIlllllPllll/l Y座机电话号码
论文题目:斜方形蜂窝芯材共面冲击载荷下缓冲性能的研究
学科名称:包装工程
研究生:蔡梦 .签名 指导教师:郭彦峰 教授 签名 孙德强 副教授 签名 答辩日期:2013年3月 摘
要 斜方形蜂窝芯材作为一种典型的二维多孔材料,具有密度小、比模量高、比强度大、
压缩变形能力大等优点,是理想的减震和吸能结构。这些性质使得蜂窝芯材在航空、包装、
交通等领域内有着广泛的应用。国内外研究表明,构型、结构参数和冲击速度影响着二维
多孔材料的缓冲性能。本文重点研究斜方形蜂窝芯材在共面冲击载荷作用下的缓冲性能,
及其与结构参数和冲击速度的关系。
方形蜂窝芯材的共面冲击变形过程。低速共面冲击载荷作用下,斜方形蜂窝芯材局部网格
先呈现“v”、“X”、“n”、“m”或“w”形的复杂形变,进而延伸至整个蜂窝芯材;高速共面冲
击速度作用下,靠近冲击端的芯材首先出现“一”字形坍塌,并在扩展角为700及80。的情
况下,分别出现了“v”及“w”型的局部坍塌;在不同共面冲击条件下斜方形蜂窝芯材均有一
个共同的明显特征:整体表现出明显的横向扩展。 其次,通过后处理软件LSPREPOSTD得到不同冲击条件下应力、应变、能量曲线,
并对有限元模拟结果进行了分析,得出如下结论。斜方形蜂窝芯材的共面动态峰应力与冲
击速度的平方成线性关系,线性关系的相关系数彳与壁厚边长比成二次曲线关系;在给
定的冲击速度下,当其余结构参数固定时,斜方形蜂窝芯材共面动态峰应力与壁厚边长比
成幂指数关系;在相同冲击速度与壁厚边长比的情况下,随着扩展角的增大,斜方形蜂窝
芯材的共面动态峰
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