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梯度多胞材料的耐撞性设计方法
【机构】 中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室；
【摘要】 多胞材料作为冲击吸能材料得到了广泛应用,通过引入密度梯度可望提高其耐撞性。已有的研究主要集中在梯度多胞材料的动态冲击性能方面,较少涉及梯度多胞材料的耐撞性设计方法。本研究提出了一种耐撞性设计方法,该方法基于非线性塑性冲击波模型,在满足给定的耐撞性要求下反向求解梯度多胞材料的密度梯度。针对质量块冲击梯度多胞材料的情形,考虑质量块为受保护对象,建立了密度梯度的控制方程,运用摄动法求解获得了渐近解。进一步基于Voronoi技术,采用变胞元尺寸分布改变密度梯度的方法,构建了具有连续密度梯度的二维/三维多胞材料的细观有限元模型,检验了耐撞性设计方法的有效性。
【基金】 国家自然科学基金(11772330,11872360);中央高校基本科研业务费专项资金(WK2480000003);西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室开放基金(SV2017-KF-13)
- 【会议录名称】 2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）
- 【会议名称】2018年全国固体力学学术会议
- 【会议时间】2018-11-23
- 【会议地点】中国黑龙江哈尔滨
- 【分类号】TB34
- 【主办单位】中国力学学会固体力学专业委员会、国家自然科学基金委员会数理科学部