具负泊松比特性的可展吸能单元结构优化设计

Journal: Project Engineering DOI: 10.12238/pe.v3i5.16596

范春禹

沈阳建筑大学土木工程学院

Abstract

具负泊松比特性的结构因其横向膨胀特性,在吸能与缓冲领域展现出显著优势。本研究基于可展几何单元,构建出一种质量轻、效果好且具有优异变形协调性的吸能结构。通过几何设计与物性实验设计一个兼具多重目标的设计策略来平衡吸能结构的吸能耗散效应、形态稳定以及重量约束;并运用有限元模拟分析不同拓扑因素设计下的物理反应特性。实验发现,通过优化设计后,结构受压时呈现出稳压区域及高比吸能能力,有望被应用到实际工程当中。该设计可为汽车防撞系统、航空航天缓冲及智能防护领域的吸能构件开发提供结构创新思路。

Keywords

负泊松比;吸能结构;多目标优化;数值仿真

References

[1] 王玮婧,张伟明,郭孟甫,等.内凹-星型三维负泊松比结构设计及冲击吸能特性[J].振动与冲击,2024,43(6):75-83.
[2] 吴文旺,肖登宝,孟嘉旭,等.负泊松比结构力学设计,抗冲击性能及在车辆工程应用与展望[J].力学学报,2021,53(3):28.
[3] 胡启华,聂瑞,张超,等.可调负泊松比蜂窝结构在变面积机翼上的应用[J].哈尔滨工业大学学报,2024,56(8):24-33.
[4] 曾家琛,宋燕平,黄鹏飞.负泊松比手性结构圆薄板的参数设计[J].空间电子技术,2024(001):021.

Copyright © 2025 范春禹

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License