摘要
竹子的空心及梯度分布的材料结构已被证明是高效结构,本文研究了竹隔对竹秆结构的性能影响.解析分析与数值模拟相结合,并通过拓扑优化计算验证了竹隔存在的优越性.主要材料参数通过实验测试获得,纳米压痕实验测试了竹材的弹性模量,CT扫描图像获得了竹隔内部纤维的分布特性.数值仿真并与解析解对比研究了竹隔对竹秆结构性能的影响,证明竹秆结构发生弯曲破坏的原因是结构的高度各向异性;竹隔能明显提高竹秆结构的抗弯性能,竹隔通过降低节间最大变形的方式提高结构的抗弯性能;竹隔不影响结构转角与弯矩之间的线性关系,但会影响弯矩与壁厚的关系.
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