星型负泊松比蜂窝夹层板的低速冲击动态响应分析 |
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引用本文: | 李斌, 付涛. 星型负泊松比蜂窝夹层板的低速冲击动态响应分析[J]. 振动工程学报, 2024, 37(11). doi: 10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2024.11.013 |
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作者姓名: | 李斌 付涛 |
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作者单位: | 昆明理工大学机电工程学院,云南 昆明 650500 |
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基金项目: | 国家基金青年基金资助项目;云南省基础研究专项青年项目 |
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摘 要: | 将星型负泊松比结构作为夹层板的夹芯层,建立夹层板的动力学模型,推导出夹芯层的等效弹性参数.基于Hertz理论、一阶剪切变形理论和Hamilton原理推导出夹层板的运动方程,应用Navier法对其进行求解.通过两自由度弹簧-质量模型获得冲击接触力,运用Duhamel积分计算出夹层板受小球冲击后的横向位移.与已经发表的论文中对板接触力和横向位移的预测结果进行对比,验证理论分析模型的有效性.同时对比了星型负泊松比夹层板与负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板的低速冲击响应,探讨了星型负泊松比蜂窝夹层板的各项参数对冲击性能的影响.结果显示:随着冲击速度的增大,夹层板的最大接触力和最大横向位移增大,冲击响应持续时间缩短;夹层板的厚度比增大,夹层板的冲击性能增强;胞元的边长比减小,夹层板的冲击性能增强;胞元内凹角度增大,夹层板冲击性能提升.本文可为负泊松比超材料结构和夹层板的抗冲击性能研究提供理论参考.
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关 键 词: | 星型负泊松比结构 低速冲击 弹簧-质量模型 动态响应 |
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