每日新文 | 动态载荷作用下复合蜂窝夹层结构的准交叉尺度效应

主要观点总结

本文主要研究了先进防护材料在个人防护装备、航空航天、汽车和海洋工程等领域的应用，特别是机械超材料中的auxetic材料。通过实验和数值分析相结合的方法，研究了六边形蜂窝夹层复合材料在不同加载模式下的负泊松比（NPR）效应，建立了准跨尺度分析框架，并探讨了材料和试样的制备方法及实验方法。

关键观点总结

关键观点1: 机械超材料因其独特的力学特性备受关注，auxetic材料表现出优异的力学性能。

auxetic材料具有负泊松比效应，表现出更高的剪切模量、更好的抗压强度和卓越的能量吸收能力。

关键观点2: 通过准静态压缩实验、动态压缩实验和局部冲击实验，全面研究了六边形蜂窝夹层复合材料的负泊松比效应。

建立了准跨尺度分析框架，有效联系结构尺寸特征与加载模式的影响。

关键观点3: 研究表明，随着结构尺寸的增加，NPR效应增强，表现为中心向内折叠的变形模式。减小单元尺寸可以显著提高结构的比能量吸收。

局部冲击下，NPR效应引起的增强效应显著受限，压缩的单元主要集中在冲击点前方，相邻单元的变形较小。

关键观点4: 冲击角度的增加使得更多单元参与能量吸收，最大结构挠度减小，抗冲击性能增强。

在冲击下，材料属性主导能量吸收性能，而NPR效应的作用有限。