弧形双箭头蜂窝面内压缩性能试验与仿真 - 亓昌; 丁晨; 刘海涛; 江峰; 陈上; 杨姝 (华南理工大学学报（自然科学版）, 2023)
TB34; 蜂窝结构作为一种仿生材料,在抗冲击吸能、轻量化等多个领域优势显著,得到了广泛研究.其中,双箭头蜂窝(Double-Arrow Honeycomb,DAH)在压缩载荷下较六边形蜂窝的平台应力更高,吸能性更好.为了进一步提升DAH的比吸能(Specific Energy Absorption,SEA),文中通过引入双弧形边代替DAH原有直边,提出一种弧形双箭头蜂窝(Circular Double-Arrow Honeycomb,CDAH),采用3D打印制备了CDAH样件并进行了准静态压缩试验;同时,基于有限元软件建立了CDAH的数值仿真模型,通过与试验结果的对比验证了模型的准确性;利用冲击波理论推导了CDAH的临界冲击速度,并结合验证后的数值模型研究了面内不同冲击速度下CDAH的动态响应.试验和仿真结果均表明:与DAH相比,CDAH的平台应力更高,比吸能也更大.其中,当应变达到0.6时,CDAH的SEA相较于DAH提升了71％,并且在中高速冲击下呈现明显的倒"V"和倒"U"形变形带,显示出良好的负泊松比特性;随着冲击速度提高,CDAH的平台应力与比吸能均显著提升,100 m/s下的平台应力是5 m/s下的3倍,这有助于CDAH在高速抗冲击防护中应用.