压扭超材料填充柱壳撞击固壁的动态力学行为研究

航天器着陆时的冲击防护是保证航天器安全着陆的关键技术,针对航天器腿式着陆器对缓冲装置的需求,文章提出了一种新型能量吸收结构——将压扭双螺旋超材料填充于圆柱壳内部,并基于ABAQUS软件建立了该吸能结构的有限元计算模型,模拟了其撞击固壁时的动态力学行为,开展了系统的参数化研究分析。模拟和分析结果表明:1)由于耦合作用,填充了压扭双螺旋超材料的圆柱壳吸能盒的能量吸收能力逐渐会大于压扭双螺旋超材料和圆柱壳能量吸收的线性叠加;2)圆柱壳吸能盒壁厚和压扭双螺旋超材料连杆个数是影响其动态力学特性和能量吸收的关键参数。上述结论可为内充压扭超材料圆柱壳式吸能盒在航天器着陆器中的应用提供一定技术参考。