板状立方点阵超结构填充汽车吸能盒的抗冲击吸能特性

为满足汽车轻量化设计对吸能结构的要求,进行了板状立方点阵力学设计及冲击吸能研究。设计出简单立方(SC)、体心立方(BCC)、面心立方(FCC)3种板状立方基本胞元,及其组合SCBCC、SC-FCC 2种组合胞元。对BCC、FCC、SC-BCC、SC-FCC等4种板状点阵结构变形机制、力学响应进行了系统分析,将4种结构在10、50 m/s冲击速度下吸能特性进行评估对比。结果显示:板状立方点阵结构填充吸能盒低速冲击下峰值载荷低于100 kN,其平均载荷与峰值载荷近乎相等,组合胞元填充吸能盒比吸能(SEA)高于32 J/g。板状立方点阵结构较传统吸能盒具有优良的抗冲击和吸能特性,在轻量化汽车被动防护领域有广阔应用前景。