常白雪, 张元瑞, 王少华, 彭克锋, 虞吉林, 郑志军. 梯度多胞材料的动态力学性能分析与设计研究综述[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0086
引用本文: 常白雪, 张元瑞, 王少华, 彭克锋, 虞吉林, 郑志军. 梯度多胞材料的动态力学性能分析与设计研究综述[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0086
Research progress on dynamic mechanical analysis and design of graded cellular materials[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0086
Citation: Research progress on dynamic mechanical analysis and design of graded cellular materials[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0086

梯度多胞材料的动态力学性能分析与设计研究综述

doi: 10.11883/bzycj-2024-0086
基金项目: 国家级-国家自然科学基金(12102429)

Research progress on dynamic mechanical analysis and design of graded cellular materials

  • 摘要: 多胞材料是一种内部含有大量空穴和胞元的结构,具有轻质、高比吸能等特性,广泛应用于航空航天、交通运输和人体防护等碰撞/爆炸防护领域。引入梯度设计,可实现多胞材料的有序耗能和载荷调控,以满足不同情形和工况下的防护需求。对梯度多胞材料动态力学行为和设计的研究进展进行了综述,着重介绍了梯度多胞材料/结构在抗冲击、抗爆炸和模拟爆炸载荷加载等三个方面的应用案例。首先,介绍了梯度多胞材料的分类,较系统地总结了梯度多胞材料在动态加载下的变形特征、冲击波模型、防护性能等方面的研究,阐明了梯度多胞材料的密度/强度梯度与惯性效应存在的竞争机制。其次,以冲击波模型为力学原理指导梯度多胞材料/结构设计,介绍了梯度多胞材料耐撞性反向设计、多种抗爆炸夹芯结构设计、计及弹靶耦合效应的爆炸载荷模拟器设计等策略,实现了最佳防护效果或载荷精准控制,为抗冲击/抗爆炸防护设计和快速评估提供理论基础和技术支撑。最后,展望了梯度多胞材料在极端环境加载、大能量冲击和强非线性载荷调控等需求下冲击防护领域的应用前景。
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-03-29
  • 网络出版日期:  2024-05-30

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