泡沫填充蜂窝材料动态力学性能的物质点法模拟

作者：刘平^*; 王相玉; 黄舟

来源：复合材料学报, 2020, 37(09): 2230-2239.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20191224.001

• 泡沫填充蜂窝材料
• 动态力学性能
• 数值模拟
• 物质点法
• 细观物质点模型

为了研究泡沫填充蜂窝材料(FFH)在动态加载下的力学响应和吸能效果,采用物质点法建立了FFH的细观物质点模型。泡沫细观物质点模型的应力-应变曲线与理论模型和实验结果吻合较好,FFH细观物质点模型的变形失效模式与实验结果一致。研究发现,填充泡沫和蜂窝分别通过塑性变形和屈曲变形吸能,填充泡沫对蜂窝吸能效果增强效应显著。获得了填充泡沫密度和加载应变率对FFH变形损伤和吸能效果的影响。填充泡沫密度增加,FFH动态力学性能提高,吸能总量增加,蜂窝吸能增加。填充泡沫增强了蜂窝的屈曲强度,促进蜂窝抵抗更多的变形。FFH的应力-应变曲线对加载应变率敏感,其吸能效果受加载应变率一定程度的影响,但总量变化不超过15%。吸能总量和组分吸能比例由FFH整体结构决定,与加载应变率无关。

• 单位
  中国工程物理研究院总体工程研究所