基于球体堆积模型设计的多胞薄壁结构抗冲击性能研究

多胞薄壁结构具有优异的缓冲吸能特性被广泛应用于国防工业中的抗冲击结构设计,本文基于体心立方堆积模式的启发,对体心立方结构进行了一系列的改造增强(增加肋板、改变混合结构、改变连接管角度),通过实验和数值模拟研究了模型形态、模型壁厚、连接管角度、冲击速度对其能量吸收和变形模式的影响.结果表明:在球体中心添加连接肋的结构及体心立方和简单立方相结合的结构其比吸能和平均压溃载荷相较于普通结构分别增长了24%~38%和71%~90%,改造的结构使其拥有更好的承载和能量吸收能力;结构中添加外层球壳结构可以阻碍连接管的破坏坍塌,从而获得更高的能量吸收效率,连接管的角度也会对结构的承载能力造成一定的影响;连接管角度较小时该结构的吸能特性较好,并且连接管吸能特性对速度的变化并不敏感,其他结构组件的吸能特性会随着速度的增大而增大.