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基于物质点法的负泊松比胞元夹层结构动态冲击响应及能量耗散机制
1
作者
杨晨琛
刘骏
+1 位作者
韩芳灏
梅跃
《兵工学报》
北大核心
2025年第10期194-207,共14页
负泊松比结构因其拉胀变形行为,在冲击载荷下展现出优异的能量分散与应力均匀化能力,在军事防护领域具有广阔应用前景。然而,传统网格类数值方法(如有限元法)在模拟大变形时易因网格畸变导致计算精度下降甚至中断。采用物质点法系统研...
负泊松比结构因其拉胀变形行为,在冲击载荷下展现出优异的能量分散与应力均匀化能力,在军事防护领域具有广阔应用前景。然而,传统网格类数值方法(如有限元法)在模拟大变形时易因网格畸变导致计算精度下降甚至中断。采用物质点法系统研究了三种典型胞元(正六边形蜂窝、内凹六边形和波浪形手性)夹层结构在冲击载荷下的动态响应与能量耗散机制,并通过网格独立性检验和实验验证,证实该方法具有良好的网格收敛性与物理保真度。结果表明,负泊松比结构抗冲击性能显著优于常规结构:相较于正六边形蜂窝结构,内凹六边形和波浪形手性结构的峰值反力分别降低27.9%和61.9%。机理分析表明,波浪形手性结构通过“环链旋转-韧带延展-孔隙闭合”的多级耗能机制,促使能量沿胞元网络均匀耗散,从而有效抑制应力集中与结构失效。本研究为舰艇防爆、单兵装甲等防护装备的轻量化抗冲击设计提供了理论依据与仿真工具。
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关键词
物质点法
负泊松比结构
动态冲击
能量耗散机制
轻量化防护
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职称材料
湿热环境对金属-金属胶接剥离强度的影响
被引量：
1
2
作者
李凯剑
宋固全
+1 位作者
管国阳
张宪丰
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期139-146,共8页
通过浮辊剥离试验测定了Redux322结构胶在室温与湿热情况下的剥离强度-位移曲线,并基于简化的2D浮辊剥离有限元模型,分析了结构胶的断裂韧性、临界相对位移的大小对浮辊剥离强度的影响。研究表明,Redux322结构胶在湿热老化下比室温下剥...
通过浮辊剥离试验测定了Redux322结构胶在室温与湿热情况下的剥离强度-位移曲线,并基于简化的2D浮辊剥离有限元模型,分析了结构胶的断裂韧性、临界相对位移的大小对浮辊剥离强度的影响。研究表明,Redux322结构胶在湿热老化下比室温下剥离强度显著提高,且剥离破坏模式不同。浮辊剥离有限元分析结果和试验数据较吻合。分析表明:湿热条件下剥离强度的大幅提高,并非由于胶膜韧性增加引起,而是由胶膜的软化效应和破坏应变增加所导致。
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关键词
结构胶
剥离强度
湿热效应
断裂韧性
临界相对位移
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职称材料
题名
基于物质点法的负泊松比胞元夹层结构动态冲击响应及能量耗散机制
1
作者
杨晨琛
刘骏
韩芳灏
梅跃
机构
南昌大学工程建设学院工程力学系
大连理工
大学
工程力学
系
工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室
新加坡国立
大学
设计与
工程
学院
土木与环境
工程
系
大连理工
大学
计算
力学
国际研究中心
出处
《兵工学报》
北大核心
2025年第10期194-207,共14页
基金
国家自然科学基金项目(12472198)
南昌大学创新基金资助项目(XX202506030013)。
文摘
负泊松比结构因其拉胀变形行为,在冲击载荷下展现出优异的能量分散与应力均匀化能力,在军事防护领域具有广阔应用前景。然而,传统网格类数值方法(如有限元法)在模拟大变形时易因网格畸变导致计算精度下降甚至中断。采用物质点法系统研究了三种典型胞元(正六边形蜂窝、内凹六边形和波浪形手性)夹层结构在冲击载荷下的动态响应与能量耗散机制,并通过网格独立性检验和实验验证,证实该方法具有良好的网格收敛性与物理保真度。结果表明,负泊松比结构抗冲击性能显著优于常规结构:相较于正六边形蜂窝结构,内凹六边形和波浪形手性结构的峰值反力分别降低27.9%和61.9%。机理分析表明,波浪形手性结构通过“环链旋转-韧带延展-孔隙闭合”的多级耗能机制,促使能量沿胞元网络均匀耗散,从而有效抑制应力集中与结构失效。本研究为舰艇防爆、单兵装甲等防护装备的轻量化抗冲击设计提供了理论依据与仿真工具。
关键词
物质点法
负泊松比结构
动态冲击
能量耗散机制
轻量化防护
Keywords
material point method
auxetic structure
impact dynamics
energy dissipation
lightweight protection
分类号
O347 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
湿热环境对金属-金属胶接剥离强度的影响
被引量：
1
2
作者
李凯剑
宋固全
管国阳
张宪丰
机构
南昌大学工程建设学院工程力学系
出处
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期139-146,共8页
文摘
通过浮辊剥离试验测定了Redux322结构胶在室温与湿热情况下的剥离强度-位移曲线,并基于简化的2D浮辊剥离有限元模型,分析了结构胶的断裂韧性、临界相对位移的大小对浮辊剥离强度的影响。研究表明,Redux322结构胶在湿热老化下比室温下剥离强度显著提高,且剥离破坏模式不同。浮辊剥离有限元分析结果和试验数据较吻合。分析表明:湿热条件下剥离强度的大幅提高,并非由于胶膜韧性增加引起,而是由胶膜的软化效应和破坏应变增加所导致。
关键词
结构胶
剥离强度
湿热效应
断裂韧性
临界相对位移
Keywords
Structural glue
Peel strength
Hygrothermal effect
Fracture toughness
Critical relative displacement
分类号
TB333 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于物质点法的负泊松比胞元夹层结构动态冲击响应及能量耗散机制
杨晨琛
刘骏
韩芳灏
梅跃
《兵工学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
湿热环境对金属-金属胶接剥离强度的影响
李凯剑
宋固全
管国阳
张宪丰
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
已选择
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