负泊松比蜂窝抗冲击性能分析

对一种新型蜂窝结构-负泊松比多凹角蜂窝及凹角蜂窝的面内抗冲击性能进行了系统分析。首先利用有限元软件Ansys/LS-DYNA分析了多凹角蜂窝及凹角蜂窝结构在不同速度冲击荷载作用下的变形模态,揭示了凹角蜂窝结构特有的负泊松比效应对提高其抗冲击强度的作用机制;随后根据经典理论模型,得出凹角蜂窝结构动力学强度的经验公式,与有限元结果的对比分析验证了所得理论经验公式的有效性,同时凹角蜂窝较传统正六边形蜂窝结构更高的动力学强度揭示了凹角蜂窝结构更优的吸能效果。

新型蜂窝材料结构热传导性能分析

对一种新型多孔材料-多凹角蜂窝结构的热传导性能进行了分析.依据Bernoulli-Euler梁模型对蜂窝胞壁进行等效,在纯弯曲载荷作用下根据应变能原理求解蜂窝结构的泊松比,并在此基础上进一步分析负泊松比的拉胀效应对结构热传导性能的影响.数值分析表明,相对于传统正六边形蜂窝结构而言,基础胞壁的引入能有效调节结构的力学性质,且随着基础胞壁长度的增大,拉胀效应愈来愈明显.由于具有各向异性的力学特征,这种新型多凹角蜂窝结构的面内热传导也具有很强的各向异性特征,且相对于传统正泊松比蜂窝结构而言,随着负泊松比绝对值的增大,这种蜂窝结构的面外热传导逐渐增强.