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作者:叶国锐;叶宝文;赵永宏;王陶;
单位:广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院;南京理工大学机械工程学院;
摘要:三周期极小曲面(TPMS)结构因其高孔隙率和高能量吸收效率,在航空、汽车等领域具有重要应用价值。以Primitive构型和Gyroid构型为基础,设计了一种新型杂化型TPMS结构,通过压缩试验和数值模拟研究了不同构型TPMS结构在单轴压缩载荷作用下变形模式及力学性能,并对网格划分策略进行了对比评估。研究结果表明:使用S3R单元划分能在保证精度的同时提高其求解效率;杂化构型结构在单轴压缩下呈现稳定的逐层压溃的变形模式,在接触端产生局部的致密化带,显著提高了结构吸能效率和吸能稳定性;杂化构型的比吸能相较Primitive构型和Gyroid构型分别提升了34.9%和8.8%,平均碰撞力提升了44.25%和6.9%。
关键词:三周期极小曲面;;多孔结构;;力学性能;;有限元分析;;单轴压缩
基金资助:国家自然科学基金青年科学基金(52202444)