三维负泊松比星型结构冲击动力学研究

摘要

在传统二维负泊松比星型结构基础上延展,提出了一种新型三维负泊松比星型结构。三维负泊松比星型结构具有质量更轻、材料利用率更高、抗冲击性能强和实用性强等优点。通过冲击试验和有限元模拟,对其在不同冲击速度下的变形行为模式和力学响应、及在不同设计角度下的吸能特性和抗冲击性能进行了深入的研究。结果表明:三维负泊松比星型结构在冲击过程中的力学响应可大致分为应力上升阶段、应力平台阶段、平台应力增强阶段和密实阶段,并且随着冲击速度和设计角度的增大,模型的平台应力和单位质量吸能随之增大,其中40°模型在冲击过程中具有“米”字型效应,能够较大提高结构的抗冲击性。