貝殼珍珠層復(fù)合結(jié)構(gòu)是一種有效的抗壓結(jié)構(gòu)系統(tǒng),微觀上具有Voronoi隨機(jī)結(jié)構(gòu),具有良好的力學(xué)特性。為了研究仿貝殼珍珠層Voronoi結(jié)構(gòu)在沖擊載荷下的動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng),建立了一種鋁/乙烯基復(fù)合材料的三維Voronoi模型。首先,應(yīng)用隨機(jī)Voronoi技術(shù)建立仿貝殼珍珠層Voronoi隨機(jī)模型,然后在隨機(jī)多邊形鋁片之間引入黏結(jié)層,模擬黏結(jié)和分層過(guò)程,從最大變形、損傷分布和耗散能量等方面探討Voronoi片板模型在彈丸沖擊荷載作用下的力學(xué)性能,并與規(guī)則片板模型進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果顯示:Voronoi結(jié)構(gòu)更有利于沖擊能量的擴(kuò)散與吸收,減小應(yīng)力集中,更好地發(fā)揮能量共享機(jī)制;而規(guī)則模型的沖擊損傷主要集中在彈丸沖擊點(diǎn)附近區(qū)域。最后討論了黏結(jié)層厚度和分塊尺寸對(duì)Voronoi模型力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明:分塊尺寸對(duì)Voronoi模型抗沖擊性能的影響很小;黏結(jié)層對(duì)損傷耗散能和塑性能的影響很明顯,黏結(jié)層越薄,模型的抗沖擊性能越好。

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