中文核心期刊
中国科技论文统计源期刊
国际刊号:1005-2615
国内刊号:32-1429/V
用户登录
  E-mail:  
  密  码:  
  作者 审稿  
  编辑 读者  
期刊向导
联系方式ʽ
  • 主管:工业和信息化部
  • 主办:南京航空航天大学
  • 国际刊号:1005-2615
  • 国内刊号:32-1429/V
  • 地址:南京市御道街29号
  • 电话:025-84892726
  • 传真:025-84892726
  • E-mail:tnc01@nuaa.edu.cn
  • 邮编:210016
艾森,郭瑜超,聂小华,常亮.零泊松比蜂窝结构一维变形行为[J].南京航空航天大学学报,2021,53(4):629-636
零泊松比蜂窝结构一维变形行为
One-Dimensional Deformation Behavior of a Honeycomb Structure with Zero Poisson’s Ratio
投稿时间:2021-02-03  修订日期:2021-05-07
DOI:10.16356/j.1005-2615.2021.04.018
中文关键词:  零泊松比  蜂窝结构  一维变形  非线性力学特性
英文关键词:zero Poisson’s ratio  honeycomb structure  one-dimensional morphing  nonlinear mechanical characteristic
基金项目:装备预研联合基金(6141B05030602)资助项目。
作者单位邮编
艾森 中国飞机强度研究所计算结构技术与仿真中心西安 710065 710065
郭瑜超 中国飞机强度研究所计算结构技术与仿真中心西安 710065 710065
聂小华 中国飞机强度研究所计算结构技术与仿真中心西安 710065 710065
常亮 中国飞机强度研究所计算结构技术与仿真中心西安 710065 710065
摘要点击次数: 128
全文下载次数: 182
中文摘要:
      为满足柔性蒙皮的变形需求,针对一种适用于柔性蒙皮的零泊松比蜂窝结构开展了一维变形行为的研究。首先通过考虑蜂窝胞壁轴向变形及弯曲变形,基于能量法建立了零泊松比蜂窝结构的等效弹性模量理论模型,并分别应用数值分析和试验方法验证了理论模型的正确性。然后分别以铝合金和钢材为基体材料,利用数值分析方法进一步分析了零泊松比蜂窝结构的非线性变形行为,并获得了蜂窝结构的变形量与残余应变的关系。结果表明:蜂窝变形过程中的力学行为与结构的几何参数以及母材的选择有关。因此,可以通过改变蜂窝结构的几何参数,实现蜂窝结构驱动力及残余应变的调节;同时,在选择基体材料时,为兼顾“面内”刚度和“面外”承载能力,不仅应该选用杨氏模量小的材料,减少其驱动力,还应该选用弹性段大的材料,减小残余变形。
英文摘要:
      Tensile mechanical properties of a zero Poisson’s ratio (ZPR) honeycomb structure suitable for morphing application is studied. A theoretical method for calculating in-plane tensile modulus of ZPR cellular structures is proposed based on energy method, and the impacts of the unit cell geometrical configurations on in-plane tensile modulus is studied systematically based on finite element (FE) simulation. Then, experimental tests validate the feasibility and effectiveness of the theoretical and FE analysis. In addition, to describe the nonlinear deformation regularity of ZPR cellular structures, FE simulation with using aluminum alloy and steel as the workpiece is built and the relationship between the deformation and the residual strain is studied. Results show that these cell geometric parameters and material performance provide different contributions to the effective mechanical properties of ZPR cellular structures, which suggests that the in-plane mechanics of ZPR cellular structures can be manipulated by designing cell geometrical parameters and material selection. Furthermore,when selecting the base material, in order to take into account both the “in-plane” stiffness and the “out-of-plane” load-bearing capacity, not only materials with a small Young’s modulus should be selected to reduce its driving force, but also materials with a large elastic section should be selected to reduce residual deformation.
[HTML]  查看全文  查看/发表评论  下载PDF阅读器
关闭

Copyright @2010-2015《南京航空航天大学学报》编辑部

地址:南京市御道街29号        邮编:210016

电话:025-84892726      传真:025-84892726       E-mail:tnc01@nuaa.edu.cn

您是本站第3733641位访问者 本站今日一共被访问2167

技术支持:北京勤云科技发展有限公司

敬请关注《南航学报》官方微信