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题名三维增强型双箭头负泊松比结构抗冲击性能研究
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作者
陈思远
陈涛
王禹
杨金水
李爽
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机构
中国船舶及海洋工程设计研究院
哈尔滨工程大学青岛创新发展基地
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第6期31-37,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(12172098)。
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文摘
为提高二维双箭头负泊松比结构的初始刚度和强度,通过在二维结构中增加支撑连杆设计一种三维增强型双箭头负泊松比结构。利用力法正则方程和摩尔积分推导结构的宏观泊松比解析公式,采用理论分析结合数值模拟的方法研究角度设置对结构宏观泊松比的影响;在此基础上,系统研究了三维增强型双箭头负泊松比结构在动态冲击下的力学特性,阐明不同角度设计和冲击速度等参数对结构变形机理、失效模式、平台应力和比能量吸收的影响规律。结果表明,三维增强型双箭头负泊松比结构表现出显著的负泊松效应,且结构的刚度、强度明显提高;在不同的冲击速度作用下,三维增强型双箭头负泊松比结构的平台应力和比能量吸收均随角度减小而显著增强。研究结果对航空航天和船舶工程等领域的结构抗冲击性能研究具有借鉴意义。
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关键词
增强型双箭头结构
宏观泊松比
动态冲击
平台应力
比能量吸收
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Keywords
enhanced double arrow structure
negative Poisson's ratio
dynamic impact
platform stress
specific energy absorption
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分类号
U674.70
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名胞元结构准静态压缩力学行为及吸能特性研究
被引量：2
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作者
赵著杰
侯海量
李典
夏习持
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机构
海军工程大学舰船与海洋学院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第17期101-110,122,共11页
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基金
国家自然科学基金(51979277)。
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文摘
为探究结构构型和规格参数对胞元结构综合力学特性的影响,设计了7种体积相等、结构构型不同的胞元结构,开展了准静态压缩试验,得到了各胞元结构的变形破坏过程和应力应变关系,分析了胞元构型和壁厚变化对结构承载能力及能量吸收性能的影响,结果表明:内凹鼓形、内凹六边形、内凹弧形胞元结构均呈现出宏观负泊松比特性,外凸六边形、外凸鼓形、正方形胞元结构呈现出宏观正泊松比特性,外凸弧形胞元结构呈现出近似零泊松比特性;胞元结构的直立壁面和曲面(折线面)共同承担压缩载荷,直立壁面主要发生失稳变形,曲面(折线面)主要发生弯曲外张变形或弯曲回缩变形,直立壁面的失稳临界载荷和屈曲模式对结构承载力和平台应力起主导作用;在各个宏观正泊松比胞元中,外凸六边形胞元的结构承载能力较强,外凸鼓形胞元的结构吸能特性较好,在各个宏观负泊松比胞元中,内凹弧形胞元的结构承载能力和结构吸能特性均较好。
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关键词
胞元结构
准静态压缩
变形破坏模式
宏观泊松比
能量吸收特性
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Keywords
cell structure
quasi-static compression
deformation/failure mode
macroscopic Poisson’s ratio
energy absorption performance
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分类号
O347.3
[理学—固体力学]
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题名宏观负泊松比板架结构远场水下抗爆性能研究
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作者
夏玮
刘见华
叶帆
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机构
中国船舶及海洋工程设计研究院
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出处
《船舶》
2021年第6期33-40,共8页
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文摘
舰船在战争中极易遭受远场水下爆炸的影响,爆炸产生的冲击波载荷和气泡脉动载荷对于船体结构虽不至于产生严重的破损,但通常会出现较大的塑性变形。目前,抗爆性能好、占用空间和质量资源更少的舰船抗爆防护结构形式正待进一步研究。文中采用声固耦合法计算加筋板结构和宏观负泊松比板架结构在远场水下爆炸作用下的结构动响应,对比分析加筋板结构和宏观负泊松比板架结构的远场水下抗爆性能,研究结果表明宏观负泊松比板架结构水下远场抗爆性能优于加筋板结构。在此基础上变化宏观负泊松比板架结构各参数,研究各参数对宏观负泊松比板架结构远场水下抗爆性能的影响,可为工程中应用宏观负泊松比板架结构提高抗爆性能提供参考。
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关键词
远场水下爆炸
宏观负泊松比结构
结构抗爆性能
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Keywords
far-field underwater explosion
macroscopic negative poisson’s ratio structure
structural antiexplosion performance
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分类号
U661.4
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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