《梯度點陣夾芯結構的衝擊失效機制及性能表征》是依託重慶大學，由陳立明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：梯度點陣夾芯結構的衝擊失效機制及性能表征
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳立明
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
輕質點陣夾芯結構優異的力學性能和多功能特性，使其在航天航空、航海、陸上交通和建築工程等眾多工業領域得到廣泛套用。該申請項目擬針對梯度點陣夾芯抗衝擊結構，考慮芯體壓縮時的細觀變形影響，對其在衝擊載荷下的動力學回響特性進行研究分析，發展高效的計算方法和實驗測量手段,研究新型結構的各種細觀失效機制,建立新型結構基於細觀機制的動態彈塑性本構模型，從而對結構的巨觀吸能進行理論預測，同時，本項目將發展梯度點陣夾芯結構在衝擊載荷下力學性能的實驗表征方法，系統地建立結構在衝擊載荷下的性能評價體系，將有效地推動國內梯度點陣夾芯結構研究水平的提高。
結題摘要
輕質點陣夾芯結構優異的力學性能和多功能特性，使其在航天航空、航海、陸上交通和建築工程等眾多工業領域得到廣泛套用。在衝擊載荷作用下，多孔材料的動力回響往往伴隨著一個很大的初始應力峰值，這對多孔材料的能量吸收是不利的，在使用均勻點陣材料時，很難實現多目標最佳化。在項目資助下，課題組基於梯度材料的概念，提出了梯度點陣夾芯結構的設計概念，對梯度點陣夾芯結構的抗爆炸衝擊和彈道衝擊等動力學回響進行了深入研究，，考慮芯子的細觀結構，分階段對衝擊過程進行了分析和數值模擬，研究了拓撲構型、梯度形式和幾何參數對梯度點陣夾芯結構的吸能機制的影響，進一步研究了梯度點陣夾芯板和圓柱殼結構的動態壓潰性能，發展了高效數值算法，揭示了正密度梯度和負密度梯度對其吸能特性的影響機制。通過實驗和數值模擬的方法對點陣材料的應變率效應進行了研究，得到了點陣材料的動態變形機理和失效模式，項目成果對梯度點陣夾芯結構的抗衝擊性能提供了指導性建議，為下一步點陣材料在航空航天輕量化結構中的套用奠定了基礎。在項目資助下，課題組在Composites Science and Technology等期刊發表SCI論文2篇，約稿英文論文1篇，書章節1篇，申請發明專利2項，授權實用新型專利1項，獲得首屆國際航空科學青年學者學術會議611 Prize for Best Paper，重慶市科協首屆“自然科學優秀論文”等。
