平方函数曲边负泊松比蜂窝结构面内冲击性能研究

在传统内凹六边形蜂窝结构的基础上,提出了一种平方函数曲边的负泊松比蜂窝结构。研究了平方函数曲边系数与其等效泊松比之间的关系,确定了泊松比为负值时平方函数曲边系数的范围。采用有限元方法揭示了冲击速度对平方函数曲边的蜂窝结构变形模式和动态响应的影响规律,并分析了蜂窝结构的能量吸收情况。研究结果表明:引入平方函数曲边的构型具有较为良好的负泊松比效应,并且其等效泊松比与平方函数曲边系数呈一定的线性关系。冲击速度对结构冲击端应力的影响要大于固定端,处于中高速冲击时,平方函数曲边结构的平台区域的震荡幅度也显著增大。同时,该构型还具备优于内六边形构型的吸能特性,随着冲击速度的提高,结构的吸能特性也明显增强。