论文标题
In-plane impact resistance enhancement with a graded cell-wall angle design for auxetic metamaterials
考虑梯度胞壁夹角的负泊松比超材料的面内抗冲击性能
摘要
负泊松比材料在溃缩吸能的应用方面具有可观的前景。本文提出了一种具有梯度变化的胞壁夹角的负泊松比材料，并利用动态有限元技术研究了这种材料在面内的抗冲击能力。本文首次采用了胞壁夹角梯度设计来增强负泊松比材料的抗冲击能力方面。（译注：这句话很大胆，我是不敢这么用）。首先，本文揭示了这种梯度设计对增强能量吸收能力的有效性，并讨论了其基本机理。其次，详细研究了冲击速度，夹角梯度大小，胞壁厚度等因素的影响，并与对应的均匀结构进行了对比。此外，还利用3D打印技术制备的该种结构进行了相关实验，以验证初始数值模型的正确性。研究发现，对于准静态或低速的冲击，胞壁夹角的梯度设计总能提高能量吸收能力；随着冲击速度的增加，只有当压溃方向沿着结构（相对密度）由弱到强的方向时，才能提高能量的吸收效果。该结果为力学超材料的应用提供了新的思路。
相关图表
图1 梯度设计示意图
图2 3D打印试件
图3 实验与数值模拟结果的对比
文章链接
https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.112451
本文链接：https://cuitn.com/references/1215/