全国哪家医院治疗白癜风最好 http://pf.39.net/bdfyy/bdfyc/150505/4618897.html由多变的自然细胞和复杂结构组成的层级材料往往表现出优异的力学性能，如何在自然层级结构的基础上进一步优化其特定性能是一个关键问题。近日，北京航空航天大学先进车辆研究中心的研究团队受柚皮微结构的启发，构建了一种具备优秀抗压和能量吸收能力的层级蜂窝材料(图1)。通过对不同层级阶数和蜂窝壁等效厚度的参数化讨论，提出了一套完整的数值解析方法来阐明结构与性能之间的定量关系。柚皮蜂窝结构的变形模态受几何参数—等效厚度(t2/t1)的控制，在面内压缩时表现出两种局部变形带：t2/t1≤1时呈V型，t2/t11时呈I型(图2)；面外压缩表现出三种几何变形模态：六角型、过渡型和硬币型(图3)。结构面内和面外方向的比吸能和等效平台应力较传统蜂窝材料分别提高了2.5倍和1.5倍。面内压缩工况下，等效厚度t2/t1≤1时V型变形模态与传统蜂窝压缩理论类似；t2/t11时I型变形模态包括跃阶载荷阶段和再压缩阶段两部分。研究人员利用四种结构基本单元(图4)和蜂窝壁长度计算出蜂窝结构在面外压缩过程中耗散的总能量，建立了平均压溃力(MCF)与t2、t1的关系式。随着等效厚度t2/t1的增加，面外压缩变形模态依次呈现六角型、过渡型和硬币型。
图1柚皮蜂窝结构示意图
图2层级蜂窝结构面内压缩实验力位移曲线(a)t2/t1≤1;(b)t2/t11.
图3面外压缩载荷下层级蜂窝结构力学性能与几何厚度的关系
图4面外压缩理论模型的四种基本单元
本文采用理论、数值和实验相结合的方法对二维复杂层级材料进行力学分析，实现了通过增加结构层次和改变几何参数(L1、L2、t1、t2)来调控柚皮蜂窝结构的抗压和能量吸收性能。本文的主要分析方法，如：从面内面外两个维度进行变形和吸能分析，通过能量法建立性能指标与几何参数之间的关系式，对于各类具有各向异性力学性能的层级材料的研究与表征具有参考意义。相关研究论文以“Crushingresistanceandenergyabsorptionofpomelopeelinspiredhierarchicalhoney
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