近年来折纸结构的吸能、轻量化、可编程特性等研究受到广泛的关注。为了扩展折纸结构的设计空间,本文基于三浦折纸(Miura-ori)原理设计了一种改进构型BCH2(Basic unit Cell with Hole)折纸超材料。基于拉丁超立方方法抽取五个扇形角BCH...近年来折纸结构的吸能、轻量化、可编程特性等研究受到广泛的关注。为了扩展折纸结构的设计空间,本文基于三浦折纸(Miura-ori)原理设计了一种改进构型BCH2(Basic unit Cell with Hole)折纸超材料。基于拉丁超立方方法抽取五个扇形角BCH2结构,利用数值仿真研究了三轴静态压缩力学性能和抗侵彻性能。准静态压缩结果表明,同一轴不同扇形角下的力学性能之间有较大差异,Z轴方向各角度的准静态压缩力学性能明显优于其余两个轴向,X轴与Z轴向的最大初始支反力都随着扇形角的增大逐渐增大,Y轴向最大初始支反力随扇形角增大逐渐减小。本文设计的三明治折纸夹芯结构抗侵彻行为研究表明,Y轴和Z轴的子弹速度表现出一样的变化规律,子弹残余速度随扇形角增大逐渐增大,X轴向的防弹性能随扇形角先增加后降低。展开更多
文摘近年来折纸结构的吸能、轻量化、可编程特性等研究受到广泛的关注。为了扩展折纸结构的设计空间,本文基于三浦折纸(Miura-ori)原理设计了一种改进构型BCH2(Basic unit Cell with Hole)折纸超材料。基于拉丁超立方方法抽取五个扇形角BCH2结构,利用数值仿真研究了三轴静态压缩力学性能和抗侵彻性能。准静态压缩结果表明,同一轴不同扇形角下的力学性能之间有较大差异,Z轴方向各角度的准静态压缩力学性能明显优于其余两个轴向,X轴与Z轴向的最大初始支反力都随着扇形角的增大逐渐增大,Y轴向最大初始支反力随扇形角增大逐渐减小。本文设计的三明治折纸夹芯结构抗侵彻行为研究表明,Y轴和Z轴的子弹速度表现出一样的变化规律,子弹残余速度随扇形角增大逐渐增大,X轴向的防弹性能随扇形角先增加后降低。