負泊松比可變弧角內凹蜂窩結構的力學性能研究
發(fā)布時間:2022-11-01 20:35
本文在已有環(huán)形蜂窩結構的基礎上,提出了一種具有負泊松比效應的可變弧角曲邊內凹蜂窩結構。分析了剛架結構的彎曲內力,利用能量法給出了曲邊內凹蜂窩結構的橫/縱向等效彈性模量和等效泊松比的解析公式。提出的內凹蜂窩結構解答可退化為已有的環(huán)形蜂窩結構結果。所得解析解與已有理論解以及有限元結果吻合較好,說明了本文方法的有效性;诮馕鼋獯鹩懻摿宋⒔Y構幾何參數對等效彈性模量和等效泊松比的影響規(guī)律,研究結果對負泊松比蜂窩結構的設計和力學性能研究具有重要的理論指導意義。對可變弧角曲邊內凹蜂窩結構進行面內動力學分析,利用ANSYS/LS-DYNA有限元軟件,進行數值模擬。分析可變弧角曲邊內凹蜂窩結構沖擊過程的變形模式,導出沖擊端的名義應力應變曲線。根據名義應力應變曲線的數據,計算可變弧角曲邊內凹蜂窩結構的體能量吸收率和平臺應力,討論了微結構幾何參數和沖擊速度對體能量吸收率和平臺應力的影響規(guī)律。研究不同方向沖擊可變弧角曲邊內凹蜂窩結構時,產生的沖擊結果。對比不同方向沖擊過程的變形失效模式、名義應力應變曲線、體能量吸收率和平臺應力。分析沖擊方向不同所帶來的影響和不同沖擊結果的產生原因,探討不同沖擊速度與沖擊方向...
【文章頁數】:55 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 負泊松比結構研究進展
1.2.1 力學理論推導
1.2.2 沖擊模擬仿真
1.3 負泊松比材料應用前景
1.4 課題主要研究內容及方法
第2章 負泊松比蜂窩結構的靜力學性能研究
2.1 引言
2.2 結構建模
2.3 變形分析
2.3.1 Y軸方向受載
2.3.2 X軸方向受載
2.3.3 等效彈性模量與等效泊松比
2.4 結果分析與討論
2.4.1 本文解析解與已有理論解及有限元結果比較
2.4.2 弧角θ對等效彈性模量和泊松比的影響
2.4.3 結構各參數對泊松比的影響
2.5 本章小結
第3章 縱向面內沖擊動力學性能研究
3.1 引言
3.2 計算模型
3.2.1 有限元模型
3.2.2 模型可靠性分析
3.3 曲邊內凹蜂窩的動態(tài)壓潰行為
3.3.1 變形模式
3.3.2 動力響應曲線
3.4 能量吸收特性和平臺應力
3.4.1 體能量吸收率
3.4.2 平臺應力
3.5 本章小結
第4章 橫向面內沖擊動力學性能研究
4.1 引言
4.2 有限元模型
4.3 曲邊內凹蜂窩的動態(tài)壓潰行為
4.3.1 變形模式
4.3.2 動力響應曲線
4.4 能量吸收特性與平臺應力
4.4.1 體能量吸收率
4.4.2 平臺應力
4.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]負泊松比蜂窩面內動態(tài)壓縮行為與吸能特性研究[J]. 崔世堂,王波,張科. 應用力學學報. 2017(05)
[2]基于三維多胞結構的汽車吸能盒優(yōu)化設計[J]. 楊星,于野,張偉,侯文彬. 大連理工大學學報. 2017(04)
[3]一種負泊松比正弦曲線蜂窩結構的面內沖擊動力學分析[J]. 鄧小林,劉旺玉. 振動與沖擊. 2017(13)
[4]梯度負泊松比蜂窩材料的沖擊動力學性能分析[J]. 尹冠生,姚兆楠. 動力學與控制學報. 2017(01)
[5]負泊松比蜂窩動態(tài)壓潰行為的有限元模擬[J]. 盧子興,李康. 機械強度. 2016(06)
[6]負泊松比蜂窩抗沖擊性能分析[J]. 侯秀慧,尹冠生. 機械強度. 2016(05)
[7]基于環(huán)形蜂窩芯結構的負泊松比機械超材料[J]. 蔣偉,馬華,王軍,王甲富,馮明德,屈紹波. 科學通報. 2016(13)
[8]分層梯變負泊松比蜂窩結構的面內沖擊動力學分析[J]. 鄧小林. 機械設計與制造. 2016(04)
[9]負泊松比巖體顆粒流模型及模擬分析[J]. 金愛兵,王凱,楊振偉,孟新秋. 中南大學學報(自然科學版). 2015(09)
[10]艦艇新型宏觀負泊松比效應蜂窩舷側防護結構[J]. 楊德慶,馬濤,張梗林. 爆炸與沖擊. 2015(02)
碩士論文
[1]負泊松比蜂窩夾芯結構性能表征及優(yōu)化設計[D]. 史齊.哈爾濱工業(yè)大學 2014
本文編號:3700058
【文章頁數】:55 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 負泊松比結構研究進展
1.2.1 力學理論推導
1.2.2 沖擊模擬仿真
1.3 負泊松比材料應用前景
1.4 課題主要研究內容及方法
第2章 負泊松比蜂窩結構的靜力學性能研究
2.1 引言
2.2 結構建模
2.3 變形分析
2.3.1 Y軸方向受載
2.3.2 X軸方向受載
2.3.3 等效彈性模量與等效泊松比
2.4 結果分析與討論
2.4.1 本文解析解與已有理論解及有限元結果比較
2.4.2 弧角θ對等效彈性模量和泊松比的影響
2.4.3 結構各參數對泊松比的影響
2.5 本章小結
第3章 縱向面內沖擊動力學性能研究
3.1 引言
3.2 計算模型
3.2.1 有限元模型
3.2.2 模型可靠性分析
3.3 曲邊內凹蜂窩的動態(tài)壓潰行為
3.3.1 變形模式
3.3.2 動力響應曲線
3.4 能量吸收特性和平臺應力
3.4.1 體能量吸收率
3.4.2 平臺應力
3.5 本章小結
第4章 橫向面內沖擊動力學性能研究
4.1 引言
4.2 有限元模型
4.3 曲邊內凹蜂窩的動態(tài)壓潰行為
4.3.1 變形模式
4.3.2 動力響應曲線
4.4 能量吸收特性與平臺應力
4.4.1 體能量吸收率
4.4.2 平臺應力
4.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]負泊松比蜂窩面內動態(tài)壓縮行為與吸能特性研究[J]. 崔世堂,王波,張科. 應用力學學報. 2017(05)
[2]基于三維多胞結構的汽車吸能盒優(yōu)化設計[J]. 楊星,于野,張偉,侯文彬. 大連理工大學學報. 2017(04)
[3]一種負泊松比正弦曲線蜂窩結構的面內沖擊動力學分析[J]. 鄧小林,劉旺玉. 振動與沖擊. 2017(13)
[4]梯度負泊松比蜂窩材料的沖擊動力學性能分析[J]. 尹冠生,姚兆楠. 動力學與控制學報. 2017(01)
[5]負泊松比蜂窩動態(tài)壓潰行為的有限元模擬[J]. 盧子興,李康. 機械強度. 2016(06)
[6]負泊松比蜂窩抗沖擊性能分析[J]. 侯秀慧,尹冠生. 機械強度. 2016(05)
[7]基于環(huán)形蜂窩芯結構的負泊松比機械超材料[J]. 蔣偉,馬華,王軍,王甲富,馮明德,屈紹波. 科學通報. 2016(13)
[8]分層梯變負泊松比蜂窩結構的面內沖擊動力學分析[J]. 鄧小林. 機械設計與制造. 2016(04)
[9]負泊松比巖體顆粒流模型及模擬分析[J]. 金愛兵,王凱,楊振偉,孟新秋. 中南大學學報(自然科學版). 2015(09)
[10]艦艇新型宏觀負泊松比效應蜂窩舷側防護結構[J]. 楊德慶,馬濤,張梗林. 爆炸與沖擊. 2015(02)
碩士論文
[1]負泊松比蜂窩夾芯結構性能表征及優(yōu)化設計[D]. 史齊.哈爾濱工業(yè)大學 2014
本文編號:3700058
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