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內(nèi)凹型蜂窩結(jié)構(gòu)在沖擊載荷作用下的力學(xué)行為及響應(yīng)特性研究
關(guān)鍵詞：爆炸沖擊波 負(fù)泊松比效應(yīng) 蜂窩結(jié)構(gòu) 力學(xué)響應(yīng) 吸能特性
摘要：為減少危險化學(xué)品爆炸事故造成的大量應(yīng)急救援人員傷亡,提升應(yīng)急救援人員防爆服的防爆能力,有效抵御由爆炸產(chǎn)生的沖擊波、破片及高溫對人體造成的傷害。研究了具有負(fù)泊松比效應(yīng)的內(nèi)凹蜂窩結(jié)構(gòu),通過準(zhǔn)靜態(tài)及激波管沖擊實(shí)驗(yàn),對比分析了傳統(tǒng)蜂窩結(jié)構(gòu)與內(nèi)凹蜂窩結(jié)構(gòu)在力學(xué)特性、吸能效果與沖擊波衰減效率等方面的差異;通過改變內(nèi)凹蜂窩中結(jié)構(gòu)單元的凹角、尺寸以及構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)的原材料實(shí)現(xiàn)對蜂窩結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),并對優(yōu)化后的蜂窩結(jié)構(gòu)吸能特性以及沖擊波在結(jié)構(gòu)中的衰減規(guī)律進(jìn)行研究和綜合分析。結(jié)果表明:內(nèi)凹蜂窩結(jié)構(gòu)單元的最佳尺寸為3.4 mm,最佳凹角為30°,最佳材料為鈦合金。研究成果為尋求同時滿足輕質(zhì)高強(qiáng)、抗沖擊和吸能效果要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案提供了理論基礎(chǔ)。
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