冲击载荷下仿贝壳珍珠层Voronoi结构的动态力学响应

• 作者: 孟祥生 张海广 武晓东 王瑜
• 来源期刊: 高压物理学报
• 关键词: 贝壳珍珠层 Voronoi结构 动力学响应 冲击载荷 有限元分析
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 高压下物质的动态响应
• 页码范围: 59-66
• 页数: 8页
• 分类号: O347.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11858/gywlxb.20200559

摘要

贝壳珍珠层复合结构是一种有效的抗压结构系统,微观上具有Voronoi随机结构,具有良好的力学特性.为了研究仿贝壳珍珠层Voronoi结构在冲击载荷下的动态力学响应,建立了一种铝/乙烯基复合材料的三维Voronoi模型.首先,应用随机Voronoi技术建立仿贝壳珍珠层Voronoi随机模型,然后在随机多边形铝片之间引入黏结层,模拟黏结和分层过程,从最大变形、损伤分布和耗散能量等方面探讨Voronoi片板模型在弹丸冲击荷载作用下的力学性能,并与规则片板模型进行对比分析.结果显示:Voronoi结构更有利于冲击能量的扩散与吸收,减小应力集中,更好地发挥能量共享机制;而规则模型的冲击损伤主要集中在弹丸冲击点附近区域.最后讨论了黏结层厚度和分块尺寸对Voronoi模型力学性能的影响,结果表明:分块尺寸对Voronoi模型抗冲击性能的影响很小;黏结层对损伤耗散能和塑性能的影响很明显,黏结层越薄,模型的抗冲击性能越好.