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题名基于藤壶仿生超材料的综合防护性能研究
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作者
刘磊
王共冬
刘辰泽
吕文为
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机构
沈阳航空航天大学航空宇航学院
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出处
《包装工程》
北大核心
2025年第9期286-295,共10页
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基金
辽宁省重点研发计划(2023JH2/101300234)。
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文摘
目的为了满足未来航空航天、军工等领域防护装备在复杂作业环境下的综合防护性能需求,设计一种能够抵挡爆炸、高速弹体侵彻的轻质、高强度综合防护材料。方法受藤壶稳定的排列方式与几何结构启发,以超材料、仿生材料为理念,设计全新的仿藤壶梯度锥形管结构,并以芯层的形式嵌入现有材料,通过ABAQUS有限元仿真与实验结合验证其综合防护性能。结果藤壶仿生超材料相较于传统蜂窝材料,质量减小约24%;爆炸实验中背爆面爆炸极限应力降低约17%,胶泥凹陷深度降低约7%;冲击实验中后背板侵入位移减少约57%,胶泥凹陷深度降低约83%,具有更好的能量耗散效果。结论藤壶仿生超材料相较于传统蜂窝材料不仅具备更高的轻量化性能,其防爆炸、抗冲击的综合防护性能也得到有效提高。
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关键词
仿生超材料
综合防护性能
爆炸实验
冲击实验
有限元分析
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Keywords
bionic metamaterials
comprehensive protection performance
explosion experiment
impact experiment
finite element analysis
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分类号
TB34
[一般工业技术—材料科学与工程]
O347.3
[理学—固体力学]
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