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仿香蒲结构的侧向抗冲击性能研究
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作者 尹汉锋 张贺 +2 位作者 张琦 张冉 文桂林 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3720-3730,共11页
自然界中的香蒲茎秆能较好地抵御外部和自身荷载性能,其微观结构由大量直径不相同的细胞孔构成,基于其特点提出横截面的多尺度模型,并设计一种具有良好侧向抗冲击性能的仿香蒲结构。使用有限元方法研究仿香蒲结构的侧向抗冲击性能,对其... 自然界中的香蒲茎秆能较好地抵御外部和自身荷载性能,其微观结构由大量直径不相同的细胞孔构成,基于其特点提出横截面的多尺度模型,并设计一种具有良好侧向抗冲击性能的仿香蒲结构。使用有限元方法研究仿香蒲结构的侧向抗冲击性能,对其相关参数进行分析,建立同质量的仿竹子、仿双节竹、仿仙人掌、仿马尾草、仿蜘蛛网和仿螳螂虾共6种仿生模型,并与仿香蒲结构模型进行对比。研究结果表明:横向胞壁间距、胞孔壁厚度、表皮厚度、胞孔直径这4个参数对仿香蒲结构的性能有显著影响,在较小的横向胞壁间距、中等的胞孔壁厚度、较大的表皮厚度以及由外到内先变大后变小的胞孔直径下能得到较高的比吸能;新型仿香蒲结构的比吸能和冲击力均明显比其他仿生结构的高,说明仿香蒲结构具有较强的吸能能力和较高的吸能效率。 展开更多
关键词 薄壁结构 仿香蒲结构 有限元法 侧向抗冲击 三点弯曲
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