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规则排列下凹五边形蜂窝阵列结构的异面缓冲性能研究

Out-of-plane Cushioning Performance of Regularly Arranged Concave Pentagonal Honeycomb Array Structures

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目的 研究主要结构参数对规则排列凹五边形蜂窝阵列结构异面缓冲性能的影响.方法 借助Ansys Workbench/LS-DYNA软件建立该蜂窝结构异面缓冲性能的有限元模型进行仿真模拟,研究不同凹陷角、壁厚边长比对其异面平台应力、变形模式和单位体积能量吸收的影响.结果 在不同的压缩速度下,凹五边形蜂窝阵列结构表现出不同的变形模式.相对密度一定时,凹陷角度在0<θ<63.435°时,该结构异面平台应力和单位体积吸收能量都随凹陷角的增大先增后减,且在25°～35°时平台应力最大,20°～30°时单位体积吸收能量最大;当达到最大凹陷角度 θ=63.435°时平台应力和单位体积吸收能量都出现再次增大的现象.在凹陷角一定时,异面平台应力和单位体积吸收能随壁厚边长增大而增大,且呈指数函数关系.结论 基于有限元计算结果,总结出了规则排列的凹五边形蜂窝阵列结构在不同速度下的变形模式,以及凹陷角度、壁厚边长比对蜂窝异面平台应力、单位体积能量吸收的影响规律.

concave pentagonal honeycombout-of-planefinite element analysisdeformation modeplateau stressenergy absorption per unit volume

谭思可、赵伟、李莹欣、刘迪、苏亭亭、李国志、孙德强

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陕西科技大学,西安 710021

中国轻工业功能印刷与运输包装重点实验室,西安 710021

轻化工程国家级实验教学示范中心,西安 710021

凹五边形蜂窝 异面 有限元分析 变形模式 平台应力 单位体积能量吸收

国家自然科学基金陕西省教育厅重点实验室及基地项目

5157353271616JS014

2023

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.21.010

包装工程
中国兵器工业第五九研究所

包装工程

北大核心
影响因子：1.097
ISSN：1001-3563
年,卷(期)：2023.44(21)
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