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题名内凹角型负泊松比蜂窝结构力学性能研究
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作者
郑战光
陈俊翔
孙腾
谢昌吉
黄增
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机构
广西大学机械工程学院广西高校现代设计与先进制造重点实验室
北部湾大学机械与船舶海洋工程学院
广西机电职业技术学院先进制造技术学院
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出处
《机械强度》
北大核心
2025年第7期135-143,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52265018,51675110)
广西自然科学基金项目(2021GXNSFAA220119)
柳州市科技计划项目(2022ABA0101)。
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文摘
负泊松比结构由于具有优异的力学性能而广泛应用于各工程领域。将星形蜂窝结构与内凹结构相结合,提出了一种新型内凹角型负泊松比蜂窝结构。首先,基于对称性将胞元结构简化分析,利用能量法对该结构的泊松比和等效弹性模量解析式进行推导。其次,采用Abaqus有限元软件对该结构竖直方向压缩力学性能进行研究,将数值模拟结果与理论计算结果比较分析,验证了解析表达式的准确性。最后,讨论了胞元结构的不同几何参数对结构等效泊松比和等效弹性模量变化的影响,并将该结构的等效力学性能与常规星形蜂窝结构进行了对比分析。结果表明,该结构具有良好的负泊松比特性,并且通过改变几何参数的大小,可以对结构的等效力学性能进行调整。研究结果可为新型负泊松比超材料的设计提供一定的参考。
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关键词
内凹角型蜂窝结构
能量法
胞元结构
力学性能
负泊松比
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Keywords
Internal concave angle honeycomb structure
Energy method
Cellular structure
Mechanical property
Negative Poisson ratio
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分类号
TB122
[理学—工程力学]
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题名分形凹角蜂窝结构声子晶体振动带隙特性
被引量：2
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作者
陈新华
张晨
陈猛
郭振坤
郝天琪
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机构
北京建筑大学机电与车辆工程学院
中国科学院力学研究所微重力重点实验室
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出处
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2022年第8期1343-1352,1360,共11页
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基金
北京市自然科学基金面上项目(8202015)
北京市优秀人才培养资助青年骨干个人项目(2017000020124G005)
+1 种基金
北京未来城市设计高精尖创新中心开放课题(UDC2017033022)
北京市市属高校基本科研业务费项目(X18253)。
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文摘
凹角结构具有优良的减振降噪特性,可以有效衰减结构振动响应,蜂窝结构具有优良的力学特性并已经较为普遍地被应用到工程之中,因此凹角蜂窝的复合结构引起了学者们的关注。本文通过对内凹蜂窝结构分形设计,构建了一种新型声子晶体模型。基于有限元方法对分形凹角蜂窝结构进行分析,计算能带结构以及振动传输特性,分析结构的负泊松比特性以及结构分形对振动带隙的影响。通过改变壁厚和内凹角度等参数,以及在分形结构顶点处填充钢材,可以更好地对某些频段振动产生抑制。结果表明:分形结构仍具有负泊松比特性,分形结构在二阶结构产生的带隙更宽,壁厚和凹角角度的增加会导致结构振动带隙向高频区域转移,填充钢材会使带隙变宽。
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关键词
分形
凹角结构
蜂窝结构
带隙
声子晶体
负泊松比
减振降噪
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Keywords
fractal
concave angle structure
honeycomb structure
band gap
phononic crystal
negative Poisson ratio
noise and vibration reduction
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分类号
O735
[理学—晶体学]
TB535.1
[理学—声学]
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题名凹角蜂窝结构的面内低速冲击力学性能分析
被引量：3
- 3
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作者
尹艺峰
杜义贤
周鹏
田启华
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机构
三峡大学机械与动力学院
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出处
《三峡大学学报（自然科学版）》
CAS
2017年第5期90-94,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(51475265
51775308)
湖北省教育厅科学研究计划资助项目(D20161205)
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文摘
针对一种典型的负泊松比结构材料-凹角蜂窝结构,研究了在低速冲击载荷下的吸能特性和应力-应变关系.具体是在低速冲击载荷(0.4m/s)的作用下,分别研究了胞元凹角、胞元横纵比、以及胞元壁厚对凹角蜂窝结构的负泊松比值、能量吸收和应力-应变关系的影响规律.得出了以下结论:胞元凹角的增大和胞元壁厚的减小会增大凹角蜂窝结构的负泊松比,胞元横纵比的改变不会改变凹角蜂窝结构的负泊松比;胞元凹角的减小和胞元壁厚的增加会同时增加凹角蜂窝结构的总能量吸收效果和相对能量吸收效果;而胞元纵横比的增加对凹角蜂窝结构总能量的吸收改变不大,横纵比向加载力方向增加时,会增加相对能量吸收效果;胞元凹角、胞元纵横比、以及胞元壁厚与凹角蜂窝结构的平均应变-应力关系没有明显关系;凹角蜂窝结构的负泊松比与能量吸收以及平均应力-应变关系没有明显的关联.
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关键词
凹角蜂窝结构
低速冲击
负泊松比
吸能
应力-应变关系
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Keywords
reentrant honeycomb structure
low speed impact
negative Poisson＇s ratio
energy absorp- tiont stress-strain relation
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分类号
TB122
[理学—工程力学]
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题名超疏油表面研究进展
被引量：1
- 4
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作者
薛瑞英
孟芸芸
刘钧
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机构
国防科技大学空天科学学院
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出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期77-88,共12页
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文摘
超疏油指表面张力较低的油滴在固体表面的接触角(CA)大于150°,滚动角(SA)小于10°的现象。但由于有机液体的表面张力很低,超疏油表面的构造相对困难。受弹尾虫的启发,构造凹角结构成为解决这一难题的突破口,与表面化学成分修饰、表面粗糙度这两个因素一起被引入超疏油表面的设计和制造系统。本文介绍了Young模型、Wenzel模型、Cassie-Baxter模型等几种经典润湿模型,从结构构筑及化学成分出发阐述了超疏油表面的设计方法,重点讨论了静电纺丝法、溶胶-凝胶法、沉积法、刻蚀法、激光加工法等超疏油表面制备技术的研究进展,总结了在不同表面张力的测试液体下各种表面的疏油性能,最后展望了超疏油表面的研究方向,即低成本、简单易行、环境友好型、所得表面物理化学性质优异的超疏油表面制备技术将进一步被挖掘。
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关键词
超疏油表面
润湿模型
制备与设计
凹角结构
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Keywords
superoleophobic surface
wetting model
fabrication and design
re-entrant structure
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分类号
TB34
[一般工业技术—材料科学与工程]
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